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Artwork for 天文随心听|讲述宇宙与人的故事
天文随心听|讲述宇宙与人的故事 · Tuesday · 14 min

【第二季】276|【黑洞之问】信息一定守恒

萨斯坎德不同意霍金。他花了将近三十年,构建了一整套反击武器库:黑洞互补性原理(信息可以同时在两个地方,只要没人能同时看到)、全息原理(信息编码在视界这个二维表面上)、AdS/CFT对偶(数学等价关系证明信息守恒)。三步递进,从哲学论证到数学证据。但AdS/CFT证明的是"假想宇宙里"的信息守恒,不是我们的宇宙。霍金不认。1997年,他仍然赌信息丢失——这是他第三次赌"不可能"。萨斯坎德2008年出版《黑洞战争》宣告胜利,但战争还没有结束。 本期你会听到 黑洞互补性原理:同一条信息同时在视界表面和黑洞内部,但两个观察者永远无法对质 玻尔的互补原理:光子是粒子还是波取决于测量方式——萨斯坎德借用了这个逻辑 全息原理:黑洞视界是一张全息照片,三维信息编码在二维表面上 AdS/CFT对偶:29岁的马尔达西那发现了引力理论与量子场论的数学等价 赌局暗线:1997年霍金第三次赌"不可能"——赌信息不守恒 时间线 1981年:霍金在会议上提出信息丢失,萨斯坎德开始反击 1981-1989年:仅8篇论文讨论信息悖论,物理学界几乎忽视 1993年6月:萨斯坎德在卡弗里理论物理研究所研讨会阐述黑洞互补性原理 1995年:萨斯坎德发表全息原理论文 1997年:马尔达西那提出AdS/CFT对偶;霍金与普雷斯基尔签订信息悖论赌约 2008年:萨斯坎德出版《黑洞战争》 金句精选 他在跟一个几乎不可能说服的人,争论一个几乎没人在乎的问题。 在物理学里,如果一个矛盾永远无法被实验检测到,它就不算矛盾。 一个有干净的论证,一个有漂亮的数学。一个说"信息消失了",一个说"信息不可能消失"。 核心问题 萨斯坎德花了近三十年构建武器库,但AdS/CFT证明的是假想宇宙里的信息守恒。如果你是霍金,你会被说服吗? 参考文献 Susskind, L. (1995). "The World as a Hologram".Journal of Mathematical Physics, 36, 6377-6396. Maldacena, J. (1998). "The Large N Limit of Superconformal Field Theories and Supergravity".Advances in Theoretical and Mathematical Physics, 2, 231-252. Susskind, L. (2008).The Black Hole War: My Battle with Stephen Hawking to Make the World Safe for Quantum Mechanics. Little, Brown and Company.

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萨斯坎德不同意霍金。他花了将近三十年,构建了一整套反击武器库:黑洞互补性原理(信息可以同时在两个地方,只要没人能同时看到)、全息原理(信息编码在视界这个二维表面上)、AdS/CFT对偶(数学等价关系证明信息守恒)。三步递进,从哲学论证到数学证据。但AdS/CFT证明的是"假想宇宙里"的信息守恒,不是我们的宇宙。霍金不认。1997年,他仍然赌信息丢失——这是他第三次赌"不可能"。萨斯坎德2008年出版《黑洞战争》宣告胜利,但战争还没有结束。

本期你会听到


黑洞互补性原理:同一条信息同时在视界表面和黑洞内部,但两个观察者永远无法对质


玻尔的互补原理:光子是粒子还是波取决于测量方式——萨斯坎德借用了这个逻辑


全息原理:黑洞视界是一张全息照片,三维信息编码在二维表面上


AdS/CFT对偶:29岁的马尔达西那发现了引力理论与量子场论的数学等价


赌局暗线:1997年霍金第三次赌"不可能"——赌信息不守恒

时间线


1981年:霍金在会议上提出信息丢失,萨斯坎德开始反击


1981-1989年:仅8篇论文讨论信息悖论,物理学界几乎忽视


1993年6月:萨斯坎德在卡弗里理论物理研究所研讨会阐述黑洞互补性原理


1995年:萨斯坎德发表全息原理论文


1997年:马尔达西那提出AdS/CFT对偶;霍金与普雷斯基尔签订信息悖论赌约


2008年:萨斯坎德出版《黑洞战争》

金句精选

他在跟一个几乎不可能说服的人,争论一个几乎没人在乎的问题。

在物理学里,如果一个矛盾永远无法被实验检测到,它就不算矛盾。

一个有干净的论证,一个有漂亮的数学。一个说"信息消失了",一个说"信息不可能消失"。

核心问题 

萨斯坎德花了近三十年构建武器库,但AdS/CFT证明的是假想宇宙里的信息守恒。如果你是霍金,你会被说服吗?

参考文献


Susskind, L. (1995). "The World as a Hologram".Journal of Mathematical Physics, 36, 6377-6396.


Maldacena, J. (1998). "The Large N Limit of Superconformal Field Theories and Supergravity".Advances in Theoretical and Mathematical Physics, 2, 231-252.


Susskind, L. (2008).The Black Hole War: My Battle with Stephen Hawking to Make the World Safe for Quantum Mechanics. Little, Brown and Company.