经典物理与量子力学发生了根本性矛盾，信息究竟会不会永远消失？

量子力学是诞生于20世纪初，由普朗克、爱因斯坦、波尔等多位获得过诺贝尔奖的物理学大师共同创建的，量子力学主要研究微观粒子领域的，但是量子力学与电磁学、热力学等众多经典物理学分支不同，量子力学研究微观粒子的某些量子效应几乎颠覆了整个经典物理学甚至常识经验世界，所以说量子力学与经典力学在某些问题上存在着一些根本性的矛盾，最典型的就是两者在关于黑洞的问题上。

黑洞是宇宙中一种常见的天体，通常研究黑洞的运动规律会应用到经典力学与相对论，但由于黑洞无限向内坍缩、体积趋于无限小的特性，黑洞的体积甚至比微观粒子还有小，我们也可以将黑洞视为一种微观粒子，那么黑洞同时也是量子力学研究的范围，既然经典物理学与量子力学在某些方面存在着根本性的矛盾，那么两者也就关于黑洞的问题上迸出了激烈的火花。

从经典力学的角度来说，黑洞是宇宙中广泛存在着一种大质量天体，通常黑洞的质量是几十乃至上百个恒星级别的（黑洞是由大质量恒星在超新星爆炸后向内坍缩形成的），由于黑洞强大的质量，黑洞附近会形成强大的引力场，任何物质包括宇宙中运动速度最快的光都无法从中逃逸，一旦物质靠近黑洞，那么物质就会被黑洞强大的引力场会拉扯进去，并且永远被封闭在黑洞之中，彻底变成黑洞的一部分，信息的传播是需要物质载体的，物质载体主要是粒子与光，既然所有物质都会被黑洞彻底吞噬，那么也就意味着物质上搭载的信息也会永远被封存在黑洞之中，当黑洞随着霍金辐射而慢慢泯灭时，黑洞中的信息也会随之消失，这也就意味着黑洞中的信息是可以不守恒的。

大家在初中学习物理的时候一定听说过质量守恒定律、能量守恒定律，而量子力学却提出了一个全新的观点：信息守恒定律，量子力学认为即使在黑洞中也是必须要遵守信息守恒定律的，讲到这里，就不得不提到量子力学中的一个专业术语：幺正性，量子力学认为：某个物质于时刻t在全空间找到粒子的总概率等于1，波函数是描述微观粒子运动的波动方程，类似于描述宏观世界中物质运动的牛顿经典力学，某个物质于时刻t在全空间找到粒子的总概率等于1表示波函数要在某种特定条件下保持概率守恒，也就是在微观过程中粒子永远不会消失，既然微观粒子不会消失，那么搭载与微观粒子上的信息也不可能消失，这就是量子力学提到的信息守恒定律。

在关于黑洞的问题上，经典力学认为信息不守恒，而量子力学认为信息是守恒的，两者发生了激烈的矛盾，著名英国物理学及霍金曾经使用霍金辐射理论试图来缓解两者的冲突，霍金曾经修改了自己提出的黑洞霍金辐射理论，霍金认为黑洞在通过霍金辐射泯灭时，其内部封存的信息会被重新释放出来，这样就缓解了经典物理与量子力学的尴尬，后来霍金在2004年又提出了新的“灰洞”理论来解释经典物理学与量子力学的不完备之处，尝试将两者融合，目前关于黑洞的理论研究仍然是天文学的主流，相信在不久的将来，黑洞的神秘面纱终究会被揭开。