即使微量信息穿过黑洞 也会导致黑洞蒸发

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根据物理学家进行的一项新研究，在确定条件下，信息可以穿过理论上存在的、与不同宇宙黑洞相连的虫洞。不过，只有一两个量子位信息能够穿越虫洞。夸张地说，派一只信鸽穿过宇宙可能是更可靠的信息传递方式。此外，研究还发现让信息穿越虫洞会改变黑洞。作为发送方的黑洞的质量提高，接收一方的质量减少，直至彻底消失。

很久以前，爱因斯坦的广义相对论便预言了虫洞的存在，但科学家至今没有观测到虫洞

如果想让一条信息穿过虫洞，这条信息一定要“短”。根据物理学家进行的一项新研究，在确定条件下，一条信息可以穿过理论上存在的、与不同宇宙黑洞相连的虫洞。不过，只有极少量（以量子位为单位来计算）的信息能够穿越虫洞。

研究论文合著者、南非金山大学研究员萨姆·范·勒文在接受《直击科学》（Live Science）杂志采访时表示：“在我们的特殊设定中，我们得出令人失望的结果——你只能让一两个量子位的信息穿过虫洞。”

虫洞艺术概念图

通常情况下，如果你将一个物体抛入黑洞，这个物体最终会坠入黑洞的中心，也就是密度无限大的奇点。一旦进入黑洞，便再无回头之日。但如果一个黑洞通过虫洞与另一个黑洞相连并且信息的传送路线刚刚好，这条信息理论上可以穿过虫洞。信息会从虫洞的另一端逃出，进入另一个宇宙。

实现这一点需要这两个宇宙和相互连接的黑洞拥有特定的物理学或者几何学特征。例如，可穿越虫洞只有在时空拥有负曲率的情况下才能成为可能。这意味着你可以将时空理解一个巨大的马鞍，如果两个生物试图平行而行，它们实际上会不断远离对方。

超大质量黑洞是星系中央的致密区域，质量可达到太阳的数十亿倍。它们能扭曲时空（如图），甚至连光线也无法逃脱它们的引力

科学家知道这种特定的宇宙设定在理论上允许信息穿过虫洞。此前，他们便进行了一些估算，以确定这种方式能够传送多少信息。剑桥大学应用数学与理论物理学系研究员阿伦·瓦尔指出：“根据以往的研究，我们知道这个过程与量子隐形传输类似，但所能传送的信息量存在极限。”瓦尔并没有参与此项研究。

在量子隐形传输中，信息可以借助量子纠缠的粒子瞬间传输极远的距离。所谓的量子纠缠是指量子的状态捆绑在一起，不管之间相隔的距离有多远都可以通过量子纠缠做到瞬间传输。

虽然当前获取的数据证明宇宙中存在超大质量黑洞，但科学家至今尚未观测到中等质量黑洞，即质量达到100到10万个太阳质量的黑洞

新研究中，范·勒文和他的同事利用爱因斯坦广义相对论描述的时空几何结构研究可穿越虫洞。为了简化研究，他们在一个两维宇宙用数学演算描述这一假设，但这个过程同样适用三维宇宙。

研究结果表明一次只有极少量信息能够穿过虫洞，数量不及科学家发现的其它方式。此外，他们还发现让信息穿越虫洞会改变黑洞。作为发送方的黑洞的质量提高，接收一方的质量减少。第一条信息抵达后，接收黑洞的质量将减少30%，随着后续的信息传输，这个黑洞将彻底消失。此外，每一条后续信息携带的信息量也会减少，直至完全丧失。

黑洞是宇宙内的引力怪兽，能够扭曲周围的时空

范·勒文和其他科学家继续对各种设定和规则进行研究，以找到能够传输更多信息的途径，某些假设宇宙与我们的宇宙很相近，某些则很陌生。现在，虫洞和相互连接的黑洞只是理论上存在，但科学家认为某些先进文明可能会创造或者操纵这种黑洞，这样的可能性并非为零。

范·勒文对《直击科学》杂志表示：“我们试图概括出允许传输更多信息的设定，相关研究正在进行当中。不过，这样的传输始终存在一个极限，在不破坏虫洞情况下所能传输的信息量并非无限大。”

研究论文于7月29日刊登在预印本平台arXiv，此外还向《高能物理杂志》投稿。

原文地址：今日头条