大多數物理學家如果膽大妄為地撰寫一篇論文，聲稱“不存在黑洞”——至少不是我們通常想象的那種意義上的黑洞——可能會被視為瘋子而被駁回。但是，當重新定義這些宇宙粉碎機的呼籲來自斯蒂芬·霍金時，就值得關注了。在網上釋出的一篇論文中，這位在英國劍橋大學的物理學家，也是現代黑洞理論的創始人之一，摒棄了事件視界的概念，即被認為籠罩著每個黑洞的無形邊界，超過這個邊界，任何東西，甚至光都無法逃脫。
霍金的激進提議是取而代之的是一個更為良性的“視在視界”，它只會暫時囚禁物質和能量，然後最終釋放它們，儘管是以一種更為混亂的形式。
霍金告訴自然雜誌說：“在經典理論中，黑洞是無法逃脫的。” 然而，量子理論“使能量和資訊能夠從黑洞中逃脫”。這位物理學家承認，對這一過程的完整解釋將需要一種成功地將引力與自然界其他基本力結合起來的理論。但這正是物理學家們近一個世紀以來一直未能實現的目標。“正確的處理方法，”霍金說，“仍然是一個謎。”
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霍金於1月22日在arXiv預印本伺服器上釋出了他的論文。他異想天開地將其命名為《黑洞的資訊儲存和天氣預報》，但尚未透過同行評審。該論文是基於他在2013年8月在加利福尼亞州聖巴巴拉的卡夫利理論物理研究所的一次會議上透過Skype發表的演講（觀看演講影片）。
消防
霍金的新工作試圖解決被稱為黑洞防火牆悖論的問題，這個問題在理論物理學家約瑟夫·波爾欽斯基和他的同事（參見“天體物理學：洞中有火！”）發現後，已經困擾了物理學家近兩年。
在一個思想實驗中，研究人員詢問了一個不幸落入黑洞的宇航員會發生什麼。事件視界是愛因斯坦廣義相對論的數學上簡單的結果，德國天文學家卡爾·史瓦西在他寫給愛因斯坦的一封信中首次指出，那是1915年末，在廣義相對論發表不到一個月後。在那種景象中，物理學家長期以來一直認為，宇航員會愉快地穿過事件視界，沒有意識到他或她即將到來的厄運，然後逐漸被向內拉扯——沿途像義大利麵一樣拉長——並最終在“奇點”處被壓碎，即黑洞假設的無限緻密的核心。
但是，在詳細分析情況後，波爾欽斯基的團隊得出了一個驚人的認識，即支配小尺度粒子的量子力學定律完全改變了情況。他們說，量子理論規定事件視界實際上必須轉變成一個高能量區域，或“防火牆”，會將宇航員燒成灰燼。
這令人震驚，因為儘管防火牆遵守量子規則，但它卻公然違反了愛因斯坦的廣義相對論。根據該理論，自由落體的人應該認為物理定律在宇宙中的任何地方都是相同的——無論他們是落入黑洞還是漂浮在空曠的星系際空間中。就愛因斯坦而言，事件視界應該是一個平淡無奇的地方。
超越視界
現在，霍金提出了第三種，令人興奮的簡單選擇。量子力學和廣義相對論仍然完好無損，但黑洞根本沒有事件視界來著火。他的主張的關鍵是，黑洞周圍的量子效應導致時空波動過於劇烈，以至於無法存在清晰的邊界表面。
霍金用“視在視界”代替了事件視界，視在視界是一個表面，沿著這個表面，試圖逃離黑洞核心的光線將被暫停。在廣義相對論中，對於一個不變的黑洞，這兩個視界是相同的，因為試圖從黑洞內部逃逸的光線只能到達事件視界，並將被保持在那裡，就像卡在跑步機上一樣。然而，原則上，這兩個視界是可以區分的。如果更多的物質被黑洞吞噬，它的事件視界將會膨脹，並且比視在視界更大。
相反，在20世紀70年代，霍金還表明，黑洞可以緩慢收縮，噴射出“霍金輻射”。在這種情況下，理論上，事件視界將變得比視在視界更小。霍金的新建議是，視在視界才是真正的邊界。“事件視界的缺失意味著不存在黑洞——從光線無法逃逸到無限遠的區域的意義上來說，”霍金寫道。
加拿大埃德蒙頓阿爾伯塔大學的物理學家和黑洞專家唐·佩奇說，“霍金給出的圖景聽起來是合理的”，他在20世紀70年代曾與霍金合作。“你可以說，提出沒有事件視界是很激進的。但這些都是高度量子條件，對於時空甚至是什麼都存在歧義，更不用說是否存在可以標記為事件視界的明確區域了。”
儘管佩奇接受了霍金關於黑洞可能在沒有事件視界的情況下存在的提議，但他質疑這是否足以解決防火牆悖論。他警告說，即使是短暫的視在視界的存在，也很可能引起與事件視界相同的問題。
與事件視界不同，視在視界最終可能會消解。佩奇指出，霍金正在開啟一個極端情景的大門，“原則上，任何東西都可以從黑洞中逃脫”。儘管霍金在他的論文中沒有具體說明視在視界將如何消失，但佩奇推測，當它縮小到一定尺寸時，量子力學和引力的影響結合在一起，它很可能消失。屆時，曾經被困在黑洞中的任何東西都將被釋放（儘管狀態不佳）。
如果霍金是正確的，黑洞核心甚至可能沒有奇點。相反，物質只會暫時被滯留在視在視界之後，視在視界會因黑洞的引力而逐漸向內移動，但永遠不會完全坍縮到中心。關於這種物質的資訊不會被破壞，但會被高度攪亂，因此，當它透過霍金輻射釋放出來時，它將以一種截然不同的形式存在，幾乎不可能弄清楚被吞噬的物體曾經是什麼。
佩奇說：“這比試圖從你燒燬的書的灰燼中重建這本書還要糟糕。” 在他的論文中，霍金將其比作試圖提前預測天氣：理論上是可能的，但在實踐中很難做到非常準確。
然而，波爾欽斯基對沒有事件視界的黑洞可能在自然界中存在持懷疑態度。他說，抹去事件視界所需的劇烈波動在宇宙中太罕見了。“在愛因斯坦的引力中，黑洞視界與空間的任何其他部分沒有太大區別，”波爾欽斯基說。“我們從未在我們的鄰域看到時空波動：它在大尺度上太罕見了。”
加州大學伯克利分校的理論物理學家，也是霍金的前學生拉斐爾·布索說，霍金的最新貢獻突顯了物理學家對防火牆潛在存在的“厭惡”。然而，他對霍金的解決方案也持謹慎態度。“沒有無法逃脫黑洞的點子的想法在某些方面比防火牆的存在更激進和更有問題，”他說。“但是，我們在霍金關於黑洞和資訊的首批論文發表40年後仍在討論這些問題，這證明了它們的巨大意義。”