第六部分 意料之外的谜团

>> 黑洞和宇宙的最早时期有着共同的重要特性。它们都有一个极限，在这个极限之外，引力只有在考虑了量子效应之后才能适用。这个极限就是普朗克墙，就是你在本书上一部分的最后阶段逆着时间旅行到达并越过大爆炸之后所遇到的那道墙——在宇宙诞生时，这道墙遮住了所有。

>> 尽管爱因斯坦的时空弯曲理论曾经非常强大，将来也永远如此，但它还是不够完整，甚至预言了它自身的崩塌，因此不可能是那种能够解释所有一切的理论。

>> 它在哪里崩塌的呢？

>> 在黑洞里和大爆炸之前，通向普朗克墙路上的某处。

>> 统治微小世界的量子规则的后果之一：某事只要可能发生，它就一定发生。

>> 量子涨落

>> 其结果是宇宙中的任何一点都应该对应于无穷大的能量值，哪怕是在没有其他东西的真空中。很显然，实际情况不是这样的，不然我们的宇宙就会在任何地方开始塌缩，就在现在，因为这些无穷大的能量给时空带来的巨大引力效应。

>> 为了让这个讨厌的问题变得容易对付一点，量子场理论学家们想出来一个机智的办法：他们纯粹简单地决定忘掉引力，将它从游戏中整个驱离。既然这样，他们还顺便把无穷大也去掉了。他们关掉这个开关，只计算剩下的部分，连哄带骗地……居然成功了。

>> 虽然他们粗暴地用数学开关关掉了无穷大，但还是通过其精准的预言能力将量子场理论变成历史上最成功的科学理论。去除无穷大的结果导致了一些以前从未被见过的粒子被预言，而且是精确预言——对于它们的质量和电荷——精确到误差小于一千亿分之一。

>> 移除无穷的过程有个名字，叫做“重正化”

>> 量子场论断言只要有场存在，就能产生小块的能量，或者小块的物质，它们被称为“量子”[插图]。电磁场的基本量子就是其最小能态的基本粒子即光子和电子。与此类似，强核力场的基本量子是夸克与胶子，引力场（被视为一个假设的量子场）的基本量子是引力子。

>> 如果引力就是我们刚才提到的一个量子场，如果引力子正确描述了引力在自然界中发挥作用的机制，时空将与这些无限发生作用，并且在各处崩塌。但时空并没有崩塌，

>> 爱因斯坦的广义相对论与量子场论无法相容。引力与时空相关。也就是说，与时间和空间有关。交织在一起的时间与空间。

>> 在量子场论中，从真空中冒出的基本粒子是由它的场本身所构成。在有关引力的量子场论中，因此基本粒子也是由它的场本身所构成。但是这个场是时空。因此其基本粒子应该由空间和时间来构成。这意味着我们周围应该有时空的基本小块存在。任何地方都如此，也就意味着空间与时间都不再是连续的。更糟糕的是，这些时空基本小块能够表现出既是波又是粒子。它们服从量子隧穿，服从量子跃迁……
>> 物理学的职责并不是为了对规则提出问题，而是揭秘规则。

>> 一旦被探测到，粒子就失去了它的量子波动性。从一秒钟的许多分之一之前的所有可能同时位于的位置之中选出了唯一一个，仅仅借助于你的手电筒探针的这个行动。就像那个机器人在白色房间里抛出粒子，这颗粒子无处不在，直到它被某个探测器检测到。这个不可逆的过程被称为“量子波塌缩”。

>> 在本质上你不能同时知道一个粒子所在的位置和它运动得多快。这条规则被称为“海森堡测不准原理”

>> 从你的身体来说，你知道你所阅读的这本书的位置以及它正以多快的速度运动。因此你了解它的位置和速度，而且还算是精确。依然，关于它的位置与速度的不确定性还是存在——但这个不确定性实在太小，你无法注意到，因此这种不确定性对实际生活不会产生什么影响。然而，在微小的世界，处于缩微版状态的你，将无法把书拿在手上，

>> 一旦你精确地知道了这本缩微版的书的位置，关于它速度的不确定性将变成巨大，因为你得发射许多粒子来确定它的位置，你将永远无法盯着它看。或者，如果你精确地知道它移动得多快，那么无论你用什么方法，都无法知道它所处的位置，在那里，阅读变成了一件困难的事。在非常小的世界里，位置和速度合并成一个模糊的概念。

>> 海森堡测不准原理，是显示出我们在日常经典世界中对于位置与速度的理解不适用于微小的世界。在这里，大自然以一种非常不同的规则运行，我们也有理论解释它，理论学家们用它来预言：量子物理学。

>> 在你的测量过程中我们忽略了一些东西：量子波的自我塌缩。那就是谜团。

>> 为什么我们从来没有在自己身上体验过这种多重性？在你观察它之前，一个粒子呈现出波动状的可能性。在你观察它之后，它就位于某处，而且永远位于该处，而不是接着再回到无处不在的状态。

>> 我们生活在一个日常经典世界，所有一切都基于量子规则，但这个世界却又与量子世界完全不同。所以问题就是：我们如何才能让量子效应出现在我们人类生活的尺度上，这样我们就能在对它们进行观测时亲眼看到塌缩——如果这种塌缩真的存在的话。
>> 埃尔温·薛定谔(Erwin Schr.dinger)

>> 衰变还是未衰变这一事件被直接联系到毒药和猫，只要盒子未被打开，这只猫既没有死去，也没有活着，而是同时存在。在你打开盒子之前，衰变同时处于发生了和未发生状态，因此毒药已经被释放，也尚未被释放。所以猫咪死了，却又活着。

>> 当有人进行了观察，大自然就必须作出选择。因此，这个选择——也就是塌缩——如果是真实的话，显然已经发生。但你在打开盒子之前，猫的命运已经决定了吗？还是在你打开盒子之后，极快的瞬间里被决定？

>> 你又回到了最初的问题：塌缩真的发生了吗？

>> 阿罗什和维因兰德因此分享了二〇一二年的诺贝尔物理学奖。他们证实了薛定谔的猫真的处于既生又死的状态，在某个时间，两种状态同时存在。那么这儿的谜团在哪里？在于是什么东西消失了。叠加是真实的。

>> 但是当你打开盒子，当活着的小猫跳出来以及塌缩发生的时候，你没见到的那个可能性去了哪里？既然它在某个阶段显然是真实的，那么那只死猫哪儿去了？

>> 另一些人认为这与我们的意识有关，我们进行实验这一动作本身或者甚至思想本身能够把现实冻结在某一个状态中，因此创造了现实。

>> 我们宇宙中的一切都由量子物质构成，因此所有一切都应被看作是一个各种可能性同时存在的巨大量子波。如果从这个视角看，那么没有什么塌缩发生。所有的可能性都依然存在。从这个视角看，整个宇宙在每次作出选择时产生了分支，缘于实验或是其他观察。因此应该存在着无法想象之多的许多平行宇宙，其中每一种可能性，每一种可能的后果都以事实存在。

>> 按照艾弗雷特的解读，宇宙根本就没有作出任何真正的选择。所有可能的都实现了。只是你不知道而已。怪不得他放弃了物理学。

>> 它的确为为什么我们所生活其中的现实不是量子可能性的叠加提供了颇具吸引力的解释：那些我们没有体验到的可能性都很真实，只是存在于别处。

>> 你看到了不仅广义相对论和量子场理论难以互相交流，还看到了在一些人眼中量子规则看起来没有统治我们日常活动的原因，或许是因为有平行世界的存在。
暗物质


>> 如果你想知道这些位于银河系边缘的恒星们需要多久才能绕银河系一圈，答案是……大概二亿五千万个地球年。真是一个漫长的旅程。银河系很大。太阳（因而地球也一样）位于离中心稍近些的地方，绕中心一圈需要二亿二千五百万年不到一些，这个时间段被称为“星系年”。上一次地球位于现在它在银河系中所在位置的时候，恐龙还有一亿六千万年可以活……用这种术语表述的话，大爆炸发生在六十一个星系年之前，如果我们从今天开始算，再转二十几圈，银河系和仙女座星系将接近到相撞。顺便再说一句，太阳将在随后的几个星系月中爆炸。这样说来，听起来这个危险离我们也实在不算太远……

>> 简恩·奥尔特，是他发现了太阳不是我们银河系的中心（现在听起来这一点都不稀奇，但在他证明这点之前人们可不这么想）。也是他最早设想在太阳系里存在着一个巨大的彗星库（几百亿亿之多），现在奥尔特云这个彗星库还以他的名字命名，

>> 他认为银河系中充满了一种我们尚不知道的物质。一种至今为止尚未被任何一种手段探测到的物质，不仅在地球上，在其他任何地方都探测不到。因为它不与光相互作用，因此任何人都无法通过收集光线的望远镜看到它们。他称它为“暗物质”。按照奥尔特的说法，暗物质的可见效应只能是非直接的，通过引力显示：暗物质无法被看见，虽然它显然不是普通物质，但它与普通物质一样能让时空弯曲。

>> 要稳住银河系里任何一颗恒星按现在的速度运行而不飞走，银河系的质量远远不够。更糟的是，与牛顿理论与水星轨道的微小差异不同，现在这里的差距可一点都不小。与你现在见到的质量相比，银河系应该有五倍以上的质量，不然的话，所有的恒星都会飞走。包括太阳。

>> 你没有选择，只能承认所有的星系互相围绕旋转的速度实在太快，那些巨量的具有引力吸引效应的暗物质的存在已毋庸置疑。而且暗物质不是物质。它也不是反物质。它也不是其他什么东西。没有人知道它到底是什么。

>> 它的确存在着。任何地方只要有物质存在，边上就有暗物质伴随。

>> 每一公斤由中子和质子和电子构成的普通物质，都有着五公斤没有人知道到底由什么构成的暗物质伴随。暗物质。意料之外的第一号引力谜团。
>> 我们如何估算自己宇宙中的距离。

>> 第一种方法适用于各种天体，包括恒星或行星，只要它们离我们不是太远。通过测量某一天体因地球围绕太阳运动相对于远处背景所发生的位置变化，科学家们就能估算该天体与地球之间的距离。

>> 第二号戏法，牵涉到一种非常独特的被称为造父变星的恒星。造父变星是一种非常明亮的恒星，而且它们所发出的光会非常规律地在最亮与最暗之间变化。让人难以相信的是，科学家们找到一种方法能够将这种亮度变化的周期与它们所发出的总光量联系起来。而这个信息就足以告诉科学家们那些恒星离我们有多远。

>> 第三种戏法，哈勃定律。通过测量从远处星系们传来的光线颜色变化程度，科学家们就能判断出这些光线在我们的宇宙中膨胀了多久，利用这个信息，也就有可能知道这些星系离我们有多远。
白矮星


>> 当一颗恒星死亡时，它将自己的外层朝着各个方向抛入太空，但内核则被压缩变成现在在你眼前发光的新的星体。它的名字叫白矮星。它是一个极为致密和炽热的天体。通常情况下的白矮星需要几千万年时间冷却褪色，最终成为寒冷孤独的太空流浪者。

>> 在极端致密的王国中，白矮星排名第三，仅落后于中子星（它被取了这个名字是因为它只含有中子）与黑洞。

>> 白矮星只有在它们的质量小于太阳质量的140%的情况下才能保持自己的白矮星身份。

>> 但这颗白矮星有东西“吃”。一颗恒星。一颗红巨星。那颗红巨星正被活活吃掉，就发生在你眼前。

>> 红巨星与白矮星之间的舞蹈也引起巨大的引力波，在时空这一宇宙构造本身中波动与传播，冲刷着周围的天体，改变着时间与空间。

2023/6/21 发表想法
“顺便告诉你一下，两位美国物理学家拉塞尔·赫尔斯(RusselHulse)与约瑟夫·泰勒(JosephTaylor)在几十年前第一次间接地探测到这种引力波。他们因此获得了一九九三年的诺贝尔物理学奖。这种波或许某一天能让我们超越最后临界散射面，“看到”我们可见宇宙尽头墙外的世界。因为它们不是光波，而是时空的波动，它们可以到处传播，甚至能穿过最致密和厚重的墙壁——一直到大爆炸。引力波望远镜正在建造之中，其目的也正是为了看穿临界最后散射面。”

>> 白矮星的确收获了许多质量，到达了太阳质量的140%，一个质量门槛。越过这个门槛之后，白矮星自己内核的压力突然大到以一种新的剧烈到超乎想象的链式反应，给自己带来了非凡的死亡。一眨眼间，它炸了开来。这种爆炸所发出的亮度超过太阳五十亿倍。

>> 这种爆炸形成了所谓的Ia型超新星。在所有星系中，它所发生的频率都是大概一百年一次。对于我们来说，它们是一种非常方便的工具，

>> 它们的发生总是在一颗白矮星吞噬另一颗恒星后质量超过了太阳质量的140%，因此它们永远放射出同样亮度的光——五十亿个太阳所发出的光被合并在一个不比我们地球大多少的小点上。它可比造父变星亮多了。这个特点让它们成为照亮我们宇宙最远处的理想的蜡烛。
>> 两组科学家们都发现大约五十亿年前，在经过了大约八十亿年的正常行为之后，宇宙的膨胀开始加速。

>> 在大尺度上，统治所有一切的是爱因斯坦的广义相对论，爱因斯坦的引力理论与牛顿的理论一样，只允许物体间相互吸引。因此，充满整个宇宙的不管什么物质，无论是普通物质、反物质，还是暗物质，在长期看来，终会让膨胀变慢。而不是加速。

>> 然而波尔马特、施密特和里斯的观测给出了另一种结果，唯一能够让这种矛盾自圆其说的办法只能是引入一种全新的东西来解释这种加速。而且这种东西必须布满整个宇宙。而且它还必须具备一种独特的性质：它必须能够产生类似反引力的作用力，让物质与能量之间互相排斥而非吸引。

>> 因为某种我们尚不知道的原因，这种新的力量在大约五十亿年以前超过了其他所有大尺度力量，而在此之前，它的效应是零。

>> 这种令人迷惑不解的能量被称为“暗能量”，

>> 那是一个巨大的能量。是暗物质的量的三倍之多。是构成我们的普通物质的量的十五倍。

>> 今天，依据NASA卫星的估算，我们宇宙的能量构成如下：暗能量：72%。暗物质：23%。我们已知物质（包括光）：4.6%[插图]。你在自己整个旅程中所看到的一切只占我们整个宇宙所含物质总量的4.6%。其余的都是未知。

>> 将某种新形式的能量加入到宇宙各处也就意味着改变了宇宙各处的形状和动态。所谓能量，爱因斯坦指的是所有具有引力效应的东西，现在包括物质、光、反物质、暗物质和一切具有正常、恰当的引力吸引行为的其他所有东西。

>> 驱使宇宙膨胀加速的暗能量。

>> 我们的宇宙被认为有两种可能的未来，具体是哪种取决于它的总体质量。如果含有的物质太多，它的膨胀注定要在某天逆转，引力将占据主导，就像在每两个现在正分开的物体之间挂有非常有力的弹簧。在这种情况下，整个宇宙将会收缩，所有一切都会以所谓“大挤压”结束。它就像大爆炸，只是倒过来，就像你所经历的旅程，是快进，而非回溯。另一种可能性是没有足够的物质或能量防止一切彼此分离。波尔马特、施密特和里斯所引入的暗能量显示出这或许是更有可能发生的未来。除非某天又有什么出乎意料的事击中了我们的望远镜，不然很有可能这个反引力作用场将确保宇宙的膨胀永无止境，带来非常寒冷的宇宙未来。两种方式（大挤压和冻死）都凄惨无比，我同意。但你将在接下来及最后部分中看到，寒冷而死或许也远远不是结束。
奇点


>> 我们可以想象把许多很重的玻璃珠扔到一片薄薄的橡皮膜上。因为它们所造成的橡皮膜弯曲，邻近的玻璃珠们应该滚得彼此接近，造成能让橡皮膜变得更弯曲的一堆。随着每一颗新滚下来的玻璃珠加入已经聚成的一堆，橡皮膜的变形就会越来越厉害。

>> 如果这张橡皮膜就像口香糖那么软，如果它的强度不足以将那堆玻璃珠与自己的张力保持平衡，它就会继续弯曲下去——哪怕没有新的玻璃珠加入——直到断裂。没有一片橡皮膜能够强大到可以承受任意重量而不断裂。这就出现了密度门槛：将过多的重量置于太软的表面上，重物周围的柔软表面就会变形变形再变形，最后断裂。现在我们来看看时空又会怎样。虽然时空不会断裂，但它们对于非常致密物质的反应或许更为剧烈，因为在这里，承受重量的基础不是橡皮，而是时空本身。时空，不是一块平平的橡皮膜，而是一块具有体积的空间。加上时间。时空在它所包含的物体周围弯曲和拉伸，不管那种物体是质量还是其他形式的能量。这就是爱因斯坦对此的理解。不停地将能量（不管是什么形式的）加入到某个空间。

>> 过了某个门槛，没有什么能够阻止时空的弯曲变得越来越深，即便没有新东西掉进去。当弯曲变得越来越厉害时，最初形成这种弯曲的不管什么东西都会被进一步挤压，让那里的密度更高，形成一个恶性循环，直到无情地让时空崩塌，这种崩塌蒙上了无限大所带来的灰尘，超出了广义相对论所能应对的范围。这种无限大被称为“奇点”。

>> 它们出现的原因在于有太多质量或能量，出现在太小的体积里。它们是局部的。它们存在的可能性宣告了爱因斯坦引力理论的失效。
>> 从某种意义上说，我们的宇宙就是从这样一个奇点中诞生，因此它发生在时间与空间还不是今天这个样子的时候。

>> 另一个奇点位于遍布我们宇宙的每一个黑洞深处。

>> 因为黑洞与我们宇宙的开端都具有将巨大数量的物质和能量禁锢于一个非常小的空间里这个特点，因此解答这一现象的理论也应该混合了引力和量子进程。

>> 潘洛斯与霍金证明了爱因斯坦的引力理论有着深层局限性，无法解释我们宇宙中的一切，不管是过去，还是现在：在我们到达时空开始之前就失效了，在我们能够探寻今天的黑洞深处的秘密之时也同样失效。
>> “它消失了。”机器人依然坚持，“留下的只是它的影像。那是时空变形的结果。我们的时间，你的时间与我的时间，与石块上的时间不同步。小行星已经穿过地平线了，而它的影像还留在地平线上。就是这样。”

>> 有些恒星死亡后，能留下月球般大小的钻石。

>> 黑洞是空洞的极端反面：它们诞生于过小的空间里，却聚集了过多的物质与能量。需要巨大的能量才能创造出黑洞。就我们现在所知，只有最为巨大的那些闪亮的恒星死亡时，才能释放出足够的能量将自己的内核压缩成黑洞。

>> 如果你坐在我们宇宙中的任何一个天体上，不管是一块岩石、行星还是恒星，你都能发出光信号来告知自己的位置。但你所在的天体越致密，它周围时空的坡度就越陡，你也需要越多的能量来使你的光信号越过这个陡坡。

>> 坐在行星、恒星或白矮星上，依次你需要越来越多的能量来让你的信号逃脱它们的吸引到达外太空而不会掉回来。黑洞就更糟了。它们所含的物质与能量如此之多，所产生的时空坡度如此之陡，能让所有不小心离它们太近的东西注定掉入，无法逃脱。按照广义相对论，在我们的宇宙中，没有任何东西拥有能够逃脱黑洞引力陷阱的能量。甚至光也不行。那个一旦进入就无法回头，同时也就是没有任何东西能够出来的点——黑洞的地平线——就在那块石头与钻石看起来被冻结的影像那里，从外面能够清楚地看见。

>> 黑洞周围，你的时间流逝得比其他所有地方都慢。你看到了宇宙的未来在你面前展开，这就是空间与时间统一在一起，成为时空后在实际上所产生的效应。

>> 你还在继续掉落中。机器人已经移开了。你的一秒钟是机器人的一分钟。现在已经一小时了。现在一天了。现在一年了。机器人已经退回很远处，你眼前的世界已经过去了几百万年。有些恒星已经爆炸，另一些新的恒星诞生。你看到了一切。现在已经过去了几十亿年时间。另一个星系与你现在所在的星系融合在一起。

>> 事实上，如果你真的身处那里，你早就死了，因为如果连光都无法完成从你的脚尖到眼睛这一短短距离的旅程，你的血液就更没有可能攀上你正沿着滑落的时空斜坡到达你的大脑了。

>> 所有向上的运动都被禁止。就在你想象是否还有什么比这更糟糕的时候，潮汐力开始让你的身体发痛。

>> 黑洞的引力正在拉伸你的身体，你将成为被拉细的意大利通心粉。

>> 人类发明出来的最强大的火箭推进器，也改变不了你的命运。

>> 就像是沿着光滑而不停延伸着的时空基质上用力，在一台永远超过你奔跑速度的跑步机上跑动，而且超过的速度差别不是一点点，你不可避免地被拽向后面。

>> 按照潘洛斯与霍金的说法，你被位于你下面某处的时空奇点拉住，这个奇点永远无法从外面看到。没有光线能够逃离地平线，奇点就躲在地平线之后。在这里，时间与空间的概念都已经失效，就像大爆炸前的某个时间一样。没有谁能够进入奇点的心脏后再回来告诉我们他看到了什么。这样的地方，看起来盖在它们身上的屏障必然永远不会被揭开。

>> 按照广义相对论，不管是你还是那些属于你的原子，都永远无法离开那里。真是一个让人悲伤的想法，特别是现在你已被完全撕开，成为一条由曾经是你身体一部分的所有粒子们所形成的长长纤维。的确是一个悲伤的想法，但是在这里，广义相对论未必可信。因为我们必须记得广义相对论并不是关于量子场的理论。

>> 你看到构成你自己的所有基本粒子消失不见了。或者，更准确的说法是，它们都跃迁了。事实上，是量子跃迁。现在，它们都已离开了。它们离开了黑洞，幸运的是，它们组装成了一个缩微版的你。机器人就在那里等着你。

>> “我已经在这里等了你大概一百亿年。很高兴你还认得我。”
>> 黑洞为什么会发生粒子泄漏的四个原因：

>> 第一个原因，量子粒子能够从产生它们的场中借到能量。它们在黑洞地平线之内也同样如此。拥有了这种借来的能量，它们可以在一小段时间里比光走得更快。时间不长，但足以通过量子跃迁跳出黑洞的不归区域。

>> 第二个原因，你可以说所有掉入黑洞地平线的粒子们也没有掉入。掉入了，也没有掉入。在所有可能发生的路径中它们（理解为波）可以选择掉入，也可以选择没有掉入，而且大多数途径是没有掉入，因为黑洞外面的空间大于黑洞内的。

>> 第三种原因，某种形式的真空作用力——卡西米尔效应，应该将地平线向里推，让黑洞变小并蒸发。

>> 第四个原因，在所有黑洞地平线附近都会生成粒子–反粒子对，而它那掉入黑洞的反粒子伙伴已经与黑洞中的一颗与自己相同的粒子发生湮灭。

>> 这些都是你以前见到过的量子效应，只是现在它们发生在黑洞附近。而且它们都带来了相同的结果：黑洞在蒸发。有物质从它们内部泄漏出来。现在你能看见黑洞发光，因而意识到黑洞这个持续几个宇宙世代吞噬整颗恒星的宇宙巨兽不再是黑的，而是灰色的。而且在收缩。甚至还有一个更让人惊讶的事实，一个黑洞射出的粒子越多，它就变得越热，而随着黑洞变得越热，它射出的粒子又会越多。这又是一个恶性循环，将导致黑洞不可避免地死亡。一个黑洞的死亡。

>> 黑洞就像是为了降解一切而生，为了给粒子们一个新的机会……

>> 你意识到它与地球上的法则完全相反：在地球上一杯热水蒸发时不会越变越热。通常，它会变冷。如果不是这样，那么把热咖啡放在桌上不管不顾就会引发灾难性的后果。

>> 黑洞显然不同于咖啡，它们蒸发得越多，收缩得越小，会变得越热。没有谁知道这个过程的终点是什么。
>> 黑洞能够蒸发，就像具有温度一样。这种温度在今天被称为霍金温度。

>> 霍金的发现也带来一个非常奇怪和相当令人不安的结论。利用他的温度公式，以及他所发现的黑洞辐射，霍金试图了解黑洞一开始是怎么产生的。为了让问题简单化，他从一个已经完全形成的黑洞开始，往里面扔入各种材料，看看它们会受到黑洞辐射的什么影响。让人惊讶的是，没有差别。黑洞所发出的辐射中没有任何显示被吞噬的是什么物质的信息，除了它们的质量。从他自己所见来看，黑洞活生生地剥夺了一切它们所吞噬物质的所有特征信息，除了质量。不管穿过黑洞地平线的是几个人类，一些书本，一块岩石还是一块钻石，如果它们最初质量恰好一样，以后被蒸发出来时会变得完全一样。

>> 黑洞能够蒸发，而且剥夺了其中一切物质的信息，我们就面对一个麻烦的结果：事物开始从现实中消失了。霍金辐射[插图]与进入的物质无关，这些黑暗的巨兽成为我们宇宙的记忆流失处。等到黑洞将它们的过往蒸发完毕，它们所储存的一切不再是难以或无法回收，而是根本就不再存在于任何地方。完全消失了。

>> 黑洞信息悖论。
>> 绝对零度是-273.15°C

>> 在二十世纪早期，人类历史上最令人印象深刻的科学家之一建立了我们今天所称的量子物理学。与爱因斯坦一样，他是德国人，叫马克斯·普朗克(Max Planck)。他在一九一八年获得了诺贝尔物理学奖。

>> 普朗克了解到在宇宙中存在着一个尺度门槛，低于这个门槛，量子效应将不能被忽略。而比这个门槛大的物体，一切都显得正常。对于它们，牛顿所理解的自然规则都能够适用，它们的一切行为都与我们日常生活经验相符合。

>> 对于很小的世界，是普朗克理论的天下，那就是量子世界。自然界中有一个常数告诉我们大概在什么尺度上，量子效应开始出现。它被称为普朗克常数。

>> 引力常数告诉我们物质之间如何通过引力互相吸引。

>> 质量单位是二十一微克，也就是一克的一百万分之二十一。它被称为普朗克质量。长度单位是一米的一万亿亿亿亿分之一。它被称为普朗克长度。时间单位是一秒的一百亿亿亿亿亿分之一。它被称为普朗克时间。

>> 它们对应的是门槛，只要尺度低于这些门槛，引力与量子物理学就无法脱离对方单独适用。