據最新一期《實體評論快報》雜志刊發的兩篇論文，英國科學家已經解決理論實體學家霍金教授50年前首次提出的“黑洞悖論”，該悖論展示了一個令學界感到長久困擾的懸疑：一方面，由于黑洞的引力強度，沒有任何東西可以離開黑洞；另一方面，在量子力學中，确實有東西被輻射出來。
霍金教授50年前提出的“黑洞悖論”終于被破解。
據報道，霍金教授的“黑洞悖論”提出，黑洞其實并非“全黑”，進入黑洞的物質在其“視界”處（event horizon）會産生一對糾纏的粒子和反粒子，一個進入黑洞，另一個逃逸，這對粒子的狀态是正好相反。
可是，“黑洞悖論”将量子力學與廣義相對論對立起來，因為根據後者，黑洞的引力強度足以讓任何東西都不能離開。
物質在進入黑洞時會在黑洞上留下非常精細的印記，即所謂"量子毛"。
英國蘇塞克斯大學的一個研究小組發現，物質在進入黑洞時會在黑洞上留下非常精細的印記，即所謂"量子毛"（quantum hair），提供了一種将量子和相對論問題聯系起來的機制。這個解決方案允許黑洞視界在量子力學下保留物質的資訊印記，同時也確定在相對論下"沒有東西可以逃脫"黑洞引力。
在第一篇論文中，研究小組證明了黑洞比原先了解的更為複雜，它的引力場在量子水準上編碼了關于它們如何形成的資訊。
卡爾梅特（Xavier Calmet）教授及其同僚的這一發現被稱為“量子毛源自重力”理論。
卡爾梅特教授及其同僚已經證明，黑洞确實有某種形式的"毛"，由引力形成。
這個有趣的名字是對實體學家約翰·阿奇博爾德·惠勒（John Archibald Wheeler）在20世紀60年代提出的一個想法的回應。
惠勒的“無毛理論”認為，黑洞除了總品質、自旋和電荷之外缺乏任何可觀察的特征。卡爾梅特教授及其同僚已經證明，黑洞确實有某種形式的"毛"，由引力形成。
科學家們已經證明，當量子引力修正被考慮在内時，坍縮到黑洞中的物質會在黑洞的引力場中留下一個印記，這就是所謂的“量子毛”。
在一篇後續論文中，卡爾梅特教授和來自密歇根州立大學的共同作者斯蒂芬·徐（Stephen Hsu）教授證明他們的"量子毛"解決了霍金的黑洞資訊悖論。"量子毛"提供了資訊在黑洞坍縮過程中被儲存的機制，是以解決了現代科學最著名的難題之一。
論文共同作者、來自博洛尼亞大學的理論實體學教授羅伯托·卡薩迪奧（RobertoCasadio）在解釋“量子毛”的發現時表示，這項研究的一個關鍵方面是黑洞的形成方式。
最新的研究表明，在視界後面（黑洞内部）物質的量子狀态和外面的引力子的狀态之間存在着錯綜複雜的糾纏。
黑洞是由緊湊物體坍縮形成的。根據量子理論，黑洞的内部和外部之間沒有絕對的分離，在經典理論中，“視界”作為一個完美的單向膜，不會讓任何東西出去。
但是，在量子理論中，坍塌并形成黑洞的物質狀态繼續影響外部的糾纏狀态。
徐教授表示，因果視界的概念是黑洞概念的核心，在經典實體學中，位于視界後面的東西不能影響黑洞的外部。最新的研究表明，在視界後面（黑洞内部）物質的量子狀态和外面的引力子的狀态之間存在着錯綜複雜的糾纏，這種糾纏使得黑洞内部的量子資訊能夠“編碼”在逃往無限遠的霍金輻射之中。
文/南都記者 陳林