1986年，阿根廷和英格兰的寰球杯四分之一决赛上，马拉多纳用左手把球打进了球门。

裁判没看见。

全场不雅众里，有东说念主看见了，有东说念主没看见，有东说念主不笃定我方看没看见。但球进了，就是进了，这个事实不会因为有莫得东说念主不雅测到而蜕变。

马拉多纳其后把这个球叫作念"天主之手"。

我讲这个故事，是因为它完好意思地引出了今天要聊的问题的中枢矛盾：不雅测，到底蜕变了什么？

如若换成物理学的谈话，这个问题会变得愈加令东说念主头皮发麻：两个量子纠缠的粒子，其中一个掉进了黑洞，另一个留在外面。阿谁留在外面的粒子，还跟内部的阿谁干系联吗？

这是个听起来很科幻的问题，但它背后牵连到两个物理学家吵了几十年王人没吵明晰的大问题。今天咱们把这两个问题王人摊开来讲。

先从黑洞提及，讲一个让物理学家集体破防的事情。

证明爱因斯坦广义相对论，一个黑洞，无论它若何变成的，无论吞了若干东西，从外部来看，它只好三个参数：质料、电荷、角动量。

就这仨。其他的一概不知说念，也不记载。

你往里扔一册《红楼梦》，扔一颗钻石，扔你的前任，照旧扔所有藏书楼，对黑洞来说王人雷同，全部消化，对外只报三个数字。

这就很专诚想了。因为物理学还有另一条险些不可撼动的规则：信息不成被褪色。

这条规则来自热力学第二定律。好多东说念主知说念这个名字，但可能不知说念它其中一个实验是：寰宇里的信息总量是守恒的。你不错把信息打散，打得模样一新，但你不成让它从寰宇中透顶隐匿。

举个栗子。你把一册书烧了，书没了，但物理意旨上那本书的信息还在。烧出来的烟、灰、热量，王人由正本书里的原子动荡而来。如若你能跟踪每一个粒子的引导轨迹，表面上你不错从这堆灰烬里反推出版里写了什么。

是以烧书，信息没隐匿，仅仅变得极其难以读取。

但如若你把这本书扔进黑洞呢？

黑洞说：好的，质料加一，其他我无论。

书里写了啥？不知说念。书是皮面照旧布面？不知说念。墨水是蓝色照旧玄色？不知说念，也不在乎。

这就产生了一个纷乱的矛盾：热力学说信息不成褪色，广义相对敷陈黑洞根柢不记载信息，把东西吃进去就啥王人没了。

两个物理学的主心骨，径直打架了。

这场架打到1970年代，贝肯斯坦和霍金坐下来想了很久，搞出了一个让东说念主既解气又愈加困惑的谜底：黑洞的信息，藏在事件视界的名义上。

逻辑是这样的。黑洞对外展示的天然只好质料、电荷、角动量，但这三个数字决定了事件视界的名义积。每当一个粒子掉进黑洞，黑洞稍稍胖小数，名义积增多小数，阿谁粒子佩戴的信息就以某种方式被压印在新增的那一小块名义上。

存储一个比特的信息，需要一个普朗克面积大小的空间，大要是10的负35次方米的泛泛。这个圭臬小到你根柢没法设想，但黑洞的名义积是真实大，是以黑洞能存的信息量是天文数字，熵极其纷乱。

好，信息有地方存了，问题处置了？

莫得。

因为黑洞还会挥发。

霍金在1974年发现，黑洞不是永恒存在的，它会极其慢慢地向外辐照能量，最终所有黑洞挥发殆尽，这个历程叫霍金辐照。

问题来了：存在事件视界名义的那些信息，跟着黑洞挥发隐匿，到底去哪了？

表面上信息应该被编码进辐照出来的粒子里。

但霍金辐照是隧说念的热辐照，就像烧红的铁块发光雷同，绝对是当场的热噪声，根柢看不出任何专诚旨的信息编码。

这就是知名的黑洞信息悖论，物理学家到今天还没搞明晰，吵了快半个世纪了，还在吵。

好，信息这条线咱们搁在这里，先去讲量子纠缠。

好多东说念主对量子纠缠的泄露是科幻版块的，跟着实的量子纠缠差了十万八沉。科幻版块大要是这样：两个粒子纠缠在所有，你测量其中一个，短暂就能知说念另一个的情景，无论它们相距多远，信息短暂传达，比光速还快。

这个刻画听起来很帅，但它是错的。

着实的量子纠缠是这样的：两个粒子通过某种相互作用产生关联，它们的量子情景被绑定在所有。在你测量之前，这两个粒子王人处于叠加态，情景本人是不笃定的，不是"咱们不知说念它的情景是什么"，而是"它根柢就还莫得笃定的情景"。

这是量子力学里最让东说念主不适当的地方，亦然当年让爱因斯坦破大防说出"天主不掷骰子"那句话的根源。爱因斯坦以为这不可能是真实，背后一定有某种隐变量在完结，仅仅咱们看不见。

但其后的实验打了爱因斯坦的脸。2022年诺贝尔物理学奖就是颁给了诠释"隐变量不存在"的那批东说念主。量子力学就是这样运作的，凤凰彩票app粒子的情景在被测量之前真实是不笃定的，不是咱们没测到，而是它本人就没笃定下来。

是以正确泄露量子纠缠是这样的：你测量纠缠对中的一个粒子，获得了它的情景，这个时候你对另一个粒子的情景能作念出比纯揣测更准确的预判，但不是百分之百准确，永恒在50%到100%之间，够不上100%。

你想知说念另一个粒子的准确情景，你得本色去测量它，然后把双方的效力合在所有比对。莫得任何超光速通讯，莫得短暂传递信息。纠缠仅仅让双方的测量效力之间存在一种机密的关联，这种关联在统计意旨上不错被练习，但单次测量你感知不到。

还有一件事很伏击：量子纠缠极其脆弱。

地球上督察纠缠情景难到离谱，因为到处王人是其他粒子在飞，光子、中微子、带电粒子，即即是实验室里最佳的真空环境也雷同。任何一次有余强的量子相互作用，王人不错破损纠缠。一朝粒子的情景被"测量"、被"笃定"、被"强制"到某个特定情景，纠缠就断了，从那一刻起两个粒子各走各的路，再无关联。

好，当今两条线王人铺已矣，把它们合在所有。

假定有两个相互纠缠的粒子，一个掉进了黑洞，一个逃出来了。

站在黑洞外面的咱们，只可斗争到阿谁逃出来的粒子。咱们不错测量它的某个属性，比如自旋所在，进取照旧向下。测量完之后，基于纠缠的关联，咱们对掉进黑洞的阿谁粒子的情景能作念出逾越50%准确率的展望。

但这里有一个要命的问题。

你若何考证这个展望是对的？

你得去测量阿谁掉进黑洞的粒子的本色情景，然后跟你的展望对比，才能知说念纠缠是否还在。

但它在黑洞内部。你根柢进不去，也看不到。

是以从原则上讲，咱们永恒无法从外部考证纠缠是否穿越了事件视界而存活下来。

这里有个理敷陈纠缠一定断了，叫AMPS防火墙假说。

这个表面认为，在黑洞事件视界的隔邻，存在一圈高能量子构成的"防火墙"，就像一堵烧得通红的墙。任何东西穿越事件视界的时候王人必须穿过这堵墙，穿曩昔的历程中，粒子会跟防火墙上的高能量子发生剧烈相互作用，量子情景被绝对笃定下来，纠缠就此息交。

如若这是真实，那阿谁掉进黑洞的粒子在穿越事件视界的短暂就还是跟外面的粒子解绑了，咱们对外面阿谁粒子作念的任何测量，王人仅仅在测量一个庸碌粒子，跟内部的莫得任何干联。

但AMPS防火墙假说本人就诞生在几个假定上，包括等效旨趣、幺正性、量子场论在极点要求下的适用性，以及定域性。其中定域性是说任何信号和事件只可影响它曩昔和异日光锥以内的东西。

问题是，在很巨额子引力的表面框架下，定域性并不是严格诞生的。如若定域性不诞生，防火墙就不一定存在，纠缠就可能完满地穿越事件视界接续保握。

是以目下的情景是：咱们不知说念防火墙在不在，因此咱们不知说念纠缠到底断没断。

你可能想问，那能不成作念个实验考证一下？

能，表面上能。但操作起来会让你想哭。

你要先制造两个纠缠粒子，让一个掉进黑洞，另一个留在外面。测量外面这个的量子态，然后想主张搞明晰掉进去阿谁粒子的信息是若何压印到事件视界名义的，再搞明晰那些信息是若何被编码进霍金辐照里的，然后守在傍边等黑洞挥发完，把所有辐照出来的粒子网罗起来解码，临了叠加有余屡次，在统计意旨上判断纠缠是否真实穿越了事件视界。

前三步还好说，难度不算大。

但后头几步难到没边。最初咱们根柢不知说念信息是若何编码进霍金辐照的，这是黑洞信息悖论的中枢，几十年没处置。其次就算你知说念了若何解码，一个质料跟太阳差未几的黑洞，绝对挥发掉需要大要10的67次方年。

寰宇当今的年齿才138亿年，也就是大要10的10次方年。

10的67次方是个什么见地？你把138亿年写成数字，再在后头加57个零，差未几就是这个数。

是以实验考证这件事，在可预感的异日，险些不可能径直作念到。科学家在想有莫得可能用实验室里的黑洞模拟安设来波折考证，但模拟终究是模拟，能不成绝平等价于着实的黑洞，这本人就是一个需要考证的问题。

是以最终谜底是什么？

不知说念。

量子纠缠能不成在黑洞的事件视界下存活，目下在表面上莫得定论，在实验上无法考证。物理学家的主流倾向是认为信息是守恒的，纠缠应该以某种方式保留住来，但"应该"不等于"诠释了"。

这就是物理学最迷东说念主也最折磨东说念主的地方。未必候你站在一个问题眼前，能明晰地看到它的玄虚，能嗅觉到谜底就在某个边际等着你，但你就是够不到。

不是才调不够，是寰宇给的技巧和器具，还不够用。

马拉多纳阿谁球，天主知说念是不是他的手打进去的。

但寰宇里还有好多问题，连天主当今可能也还不知说念谜底。