評論(0

信息守恆定律

標籤:量子力學 霍金理論

2004年7月21日,在愛爾蘭都柏林舉行的「第17屆國際廣義相對論和萬有引力大會」上,英國傳奇科學家斯蒂芬·霍金教授宣布了他對宇宙黑洞的最新研究結果,霍金的態度來了個180度轉彎,表示自己原來的觀點錯了,信息應該守恆:黑洞並非如他和其他大多數物理學家以前認為的那樣,對其周遭的一切「完全吞食」,事實上被吸入黑洞深處的物質的某些信息實際上可能會在某個時候釋放出來:信息守恆。

1黑洞新論

黑洞理論的研究
黑洞理論的研究已經超出了黑洞本身,它不僅通過信息疑難觸及了量子論的重要基石--幺正性,而且掀開了探討時間性質的新篇章。
黑洞內部有一個奇點,那是時間終結的地方。大爆炸宇宙有一個初始奇點,那是時間開始的地方。彭若斯和霍金曾經證明過一個「奇性定理」,該定理表明,任何一個真實的時空都一定存在奇點,即一定存在時間有開始或終結的過程。時間有沒有開始和結束,原本是哲學家和神學家議論的話題,現在經過對黑洞和宇宙的研究,這一話題被納入了物理學的領域。
宇宙學家相信,太空中有許多類型的黑洞,從質量相當於一座山的小黑洞,到位於星系中央的超級黑洞,不一而足。科學家過去認為,從巨大的星體到星際塵埃等,一旦掉進去,就再不能逃出,就連光也不能「幸免於難」。而霍金教授關於黑洞的最新研究有可能打破這一結論。經過長時間的研究,他發現,一些被黑洞吞沒的物質隨著時間的推移,慢慢地從黑洞中「流淌」出來。
霍金關於黑洞的這一新理論解決了關於黑洞信息的一個似是而非的觀點,他的劍橋大學的同行都為此興奮不已。過去,黑洞一直被認為是一種純粹的破壞力量,而現在的最新研究表明,黑洞在星系形成過程中可能扮演了重要角色。
2013年5月14日,美國引力基金會宣布,中國科學院武漢物理與數學研究所張保成副研究員、蔡慶宇研究員、詹明生研究員和清華大學尤力教授合作完成的題為「信息守恆是基本定律:揭示霍金輻射中丟失的信息」的論文榮獲本年度引力論文比賽第一名。
本篇獲獎文章首先從量子信息的角度闡述了信息守恆是自然界的必然要求。隨後,結合作者之前的工作,即在隧穿輻射的物理圖像下,證明了黑洞輻射之間存在攜帶信息的關聯以及整個輻射過程中熵守恆,文章指出信息守恆仍然是自然界的基本定律,即使黑洞這樣的強引力體系也莫能例外。在文中,結合他們最近的理論研究結果,作者還分析了如何進一步在實驗中檢驗黑洞信息丟失問題,並且指出一旦LHC實驗中觀測到高能粒子碰撞產生的小黑洞,並且輻射粒子能量的協方差和理論計算結果一致,則可以在實驗上進一步確認黑洞信息守恆。在理論上證明黑洞信息守恆,這不僅進一步展示了量子力學的普適性,而且對構建量子力學與引力的統一理論具有重要的啟示作用。

2黑洞悖論

新成果
儘管這一重大研究成果還沒有公開以論文的形式發表,已經在學術界引起了軒然大波。霍金在劍橋大學的同事、著名的物理理論學家馬爾科姆·佩里博士表示,「霍金在這次研討會上提出的觀點也許是一種可行的解決方案。但是具體是否能得到最終認可,我看還需要由大家說了算。」但他認為,霍金最新的研究成果將可以和30年前發表的「霍金輻射」相媲美。
另一位物理學家科特·卡特勒在接受《新科學家》雜誌的訪問時說:「霍金髮出了一個信息,他似乎在說『我已經解決了黑洞理論中的矛盾之處,我想就此發表一些新的看法』。但是我們作為該信息的接受者,預先卻並沒有看到任何有關的書面闡述。作為對霍金本人的尊重,根據他的名譽,我只能暫且先接受這種說法。」科學家們都期待著明天的學術會議上,霍金教授對他全新成果的完整闡釋。
信息守恆定律
DENG'S信息守恆基本方程序 (鄧宇等,2005年,《中華新醫學》雜誌發表)
NQ=Nu+Nw
dNu=dNq-dNw
定律的定義
象鄧宇們新提出的「信息守恆定律基本方程序[10]」與 「信息守恆:N=∑ni」這個概念的定義(定律的定義)2:
信息守恆定律是指「系統中儲存信息的增加等於進入系統的信息減去離開系統的信息」
ΔNU= NQ-NW
系統中儲存信息的變化=進入系統的信息-離開系統的信息
=新創造的信息-失去(『消失』離開)的信息
「可以創造,可以失存」的『信息守恆概念』的發生定義 由「系統中信息的變化=進入系統的信息-離開系統的信息」而變換為「(信息)可以創造,可以失存」的『信息守恆概念』的發生定義:
系統中信息的變化等於進入系統的新創造的信息減去系統失去(離開、失存、消失、消滅)的信息。是信息轉換守恆定律特有屬性,本質內涵的:「信息可以創造,可以失存」的原創表達公式:
系統中儲存信息的變化=新創造的信息-失存的信息
ΔNU =Ncre-Nlos
信息是事物屬性標識的集合
信息的新定義DY,「屬性+種差」的標準邏輯DY。
Deng's改造(創造)的新信息定義
Wiener信息定義的逆
信息就是信息,信息是物質、能量、信息的標示。
鄧宇們提出的」信息」概念定義 「信息是事物及其屬性標識的集合」的信息實質定義。
香農信息定義逆:將著名的否定式的維納和香農的「信息定義」換成「肯定式」成為香農信息定義逆1--香農信息定義的逆定義1:
信息是確定性的增加
或香農信息逆定義2:
信息是確認肯定性(確定性)的東西。或 信息是肯定性的確認。
對應公式
Ir=-logPi+1 或
Ir『=log((N-ni)/N)=log(nq/N)=logPq
即仙農信息,由形式上的負熵--不確定度,變換成形式上的正熵補--確定度。見原否定式的Shannon信息定義:信息是消除隨機不定性的東西。公式
I=-logPi=-log((ni)/N) =-(logni-logN)=logN-log ni
=-log((N-nq)/N)=1-1- logPi=1-(1+ logPi)=(1- logPi) –1
維納信息定義逆:信息是物質、能量、信息的logo(標示,表示、表號--表現符號、信號、標號,表徵、標識)。或「信息是與物質、能量、信息及屬性相伴隨的標識(logo,標示)」;或「信息就是信息,是物質、能量、信息的標識(表徵、……)」。
鍾義信定義的小縮:信息是事物變化狀態的方式
上一篇[尼琨]    下一篇 [質能關係]

相關評論

同義詞:暫無同義詞