台大提類比黑洞 盼解黑洞信息遺失悖論
2017-01-25
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台灣大學天文物理所教授陳丕燊和法國學者合作，提出利用雷射和奈米技術，打造類比黑洞，盼能解決懸宕40年未決的黑洞信息遺失悖論。
中央社報導，台灣大學天文物理所教授陳丕燊和法國學者合作，提出利用雷射和奈米技術，打造「類比黑洞」，盼能解決懸宕40年未決的黑洞信息遺失悖論。
著名英國學者霍金（Stephen Hawking）結合廣義相對論與量子場論，於1974年發現黑洞蒸發效應後，學界對於黑洞蒸發是否會導致訊息消失，辯論了40多年。幾乎所有最有影響力的理論物理學者，都加入了這場「黑洞戰爭」。
霍金的黑洞訊息遺失悖論，撼動了物理學的根基，因為它觸及量子力學的一個基本出發點，那就是在任何一個物理的過程中，機率必須守恆。黑洞蒸發卻似乎破壞了這條基本戒律。它暗示相對論與量子力學，這20世紀的兩大物理革命以及所有近代物理的基礎，或許不能相容。
上述議題經過40多年的辯論，仍僅止於理論的爭辯，極少實驗進展。陳丕燊和法國綜合理工大學主任穆魯（Gerard Mourou）一同提出一個新穎的實驗構想，利用超強雷射及奈米技術，打造出「類比黑洞」，來模擬黑洞蒸發晚期的狀況。
研究團隊認為，運用奈米技術，可以製造出密度逐漸加大的薄膜靶，超強雷射打進薄膜後，會瞬間把薄膜融成電漿並產生反射鏡。
研究團隊推論，當雷射及電漿反射鏡逐漸進入薄膜中密度較大的「深水區」時，將會逐漸加速。當雷射結束薄膜穿越時，電漿反射鏡也隨之而突然停止，這正像黑洞蒸發到最後完全消失一樣。
研究團隊認為透過上述實驗，可以模擬黑洞蒸發的末期，提供關於信息遺失悖論極珍貴的實證基礎。這篇論文已被期刊「物理論壇通訊」選作編輯推薦，美國物理學會的網路雜誌也於本月23日以專文推薦介紹。
陳丕燊等人已經組織了一個國際團隊，要把這個實驗作出來，包括台、法、日本、中國大陸相關研究團隊，都將加入這個實驗。
刊登於「物理論壇通訊」的研究：Accelerating Plasma Mirrors to Investigate the Black Hole Information Loss Paradox
【圖片來源：中央社（台大提供）】
著名英國學者霍金（Stephen Hawking）結合廣義相對論與量子場論，於1974年發現黑洞蒸發效應後，學界對於黑洞蒸發是否會導致訊息消失，辯論了40多年。幾乎所有最有影響力的理論物理學者，都加入了這場「黑洞戰爭」。
霍金的黑洞訊息遺失悖論，撼動了物理學的根基，因為它觸及量子力學的一個基本出發點，那就是在任何一個物理的過程中，機率必須守恆。黑洞蒸發卻似乎破壞了這條基本戒律。它暗示相對論與量子力學，這20世紀的兩大物理革命以及所有近代物理的基礎，或許不能相容。
上述議題經過40多年的辯論，仍僅止於理論的爭辯，極少實驗進展。陳丕燊和法國綜合理工大學主任穆魯（Gerard Mourou）一同提出一個新穎的實驗構想，利用超強雷射及奈米技術，打造出「類比黑洞」，來模擬黑洞蒸發晚期的狀況。
研究團隊認為，運用奈米技術，可以製造出密度逐漸加大的薄膜靶，超強雷射打進薄膜後，會瞬間把薄膜融成電漿並產生反射鏡。
研究團隊推論，當雷射及電漿反射鏡逐漸進入薄膜中密度較大的「深水區」時，將會逐漸加速。當雷射結束薄膜穿越時，電漿反射鏡也隨之而突然停止，這正像黑洞蒸發到最後完全消失一樣。
研究團隊認為透過上述實驗，可以模擬黑洞蒸發的末期，提供關於信息遺失悖論極珍貴的實證基礎。這篇論文已被期刊「物理論壇通訊」選作編輯推薦，美國物理學會的網路雜誌也於本月23日以專文推薦介紹。
陳丕燊等人已經組織了一個國際團隊，要把這個實驗作出來，包括台、法、日本、中國大陸相關研究團隊，都將加入這個實驗。
刊登於「物理論壇通訊」的研究：Accelerating Plasma Mirrors to Investigate the Black Hole Information Loss Paradox
【圖片來源：中央社（台大提供）】
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