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通过黑洞发送一条短消息会使它蒸发

2019-8-25@艾米 0 评论

如果你想通过虫洞发送信息,最好简明扼要。

物理学家在一项新的研究中发现,在某些情况下,一条信息可以通过连接不同宇宙中黑洞的“理论虫洞”进行传递。不幸的是,他们的研究结果表明,只能交换少量的信息(以量子位或量子位衡量)

“在我们的特定设置中,我们发现令人失望的结果,只有一到两个量子比特,或一些位(bits)的信息,你才能通过虫洞发送。”新论文的合著者、约翰内斯威特沃特斯兰大学的一名研究员萨姆·范·鲁文(Sam van Leuven)说到。

通过黑洞发送一条短消息会使它蒸发

通常情况下,如果你要把东西送进一个黑洞,那么它最终将会出现在中心,它会以一个称为奇点的无限密集点的中心结束,永远不会回到它的前世。但是如果一个黑洞通过虫洞连接到另一个黑洞并且信息的轨迹恰到好处,理论上它可以穿过并从该虫洞的另一侧出来,而这可能是在另一个宇宙中。

这样做需要宇宙和相连的黑洞都有某种物理和几何学。例如,只有在时空曲率为负的情况下,才可能有可穿越的虫洞。这意味着你可以把时空想象成一个巨大的马鞍,如果两个生物试图沿着平行的路径行走,它们实际上会彼此远离。

科学家们已经知道,从理论上讲,这种特定的宇宙结构允许信息通过虫洞,他们先前做了一些估计,以确定有多少信息可以以这种方式传播。

剑桥大学应用数学和理论物理系的研究员阿隆·沃尔(Aron Wall)说:“我们现在从[以前的研究]中知道,这个过程类似于量子隐形传态……但发送信息的数量是有限的。”(在量子隐形传态中,信息几乎可以使用量子纠缠的粒子瞬间发送到很远的距离,这意味着无论分离它们的距离如何,它们的状态都是相互联系的。)

在这项新的研究中,Van Leuven及其同事利用爱因斯坦广义相对论所描述的时空几何来研究可穿越的虫洞。为了简单起见,用于描述场景的数学方法是在二维宇宙中进行的,但对于三维宇宙,它也应该是正确的,就像我们自己的3D宇宙一样。

结果表明,一次只能通过虫洞传递少量信息,这比其他方法所发现的要少。他们还发现通过虫洞发送信息会改变黑洞。发送黑洞的质量会增加,接收黑洞的质量会随着每条消息的发送而减少。在第一条消息中,接收黑洞将损失其质量的约30%,并且在随后的消息中,黑洞将消失。此外,每个后续消息的大小将减小,使得消息最终将不包含任何信息。

Van Leuven和其他科学家正在继续研究各种各样的设置和规则,这些设置和规则与我们自己的宇宙相似和不同,可能允许传输更多信息。目前,这样的虫洞和相连的黑洞完全是理论上的,但科学家认为,它们并非完全不可能被某种先进文明创造或操纵。

Van Leuven称“我们正试图找到我们的设备的通用化,这将允许更多的信息(被传输),但这是一项正在进行的工作。但总有一个限度。在不破坏虫洞的情况下,发送的信息量不会无限大。”

本文源自 Live Science ,由米粮仓 艾米 基于创作共用协议(CC BY-NC)发布。

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