​上个月，一组物理学家在《自然》杂志上发表报告称，一种类似于黑洞的吸声流体，能捕获光线，但却辐射出一种无特征的能量光谱，正如斯蒂芬霍金研究的不可见球体一样。但是，对于这种类似于黑洞的声音揭示了真实的黑洞，比如最近在第一张照片中所看到的剪影。

问题是如何解释以色列实验室里铷原子流体与神秘的天体物理深渊之间的奇怪类比。天体物理深渊最常见的成因是巨大的恒星耗尽燃料后向内坍缩。一些哲学家和物理学家认为，这些新发现对黑洞信息悖论有着惊人的暗示。黑洞信息悖论是一个存在了45年的深奥谜题，关于量子信息是否可以或如何逃离黑洞。另一些人则认为流体实验是一个有趣的演示，对黑洞及其核心之谜只字未提。

​这个悖论源于霍金1974年的洞见：黑洞并非真正的黑色。它黑色的球形“视界”标志着它的引力是如此之强，以至于光线都无法逃出来来。但霍金推断，视界的时空结构将经历“量子涨落”，即成对的粒子和反粒子自发地从真空中出现。正常情况下，这些对立面会立即湮灭，从宇宙预算中迅速借回能量。但是在黑洞视界两侧出现的粒子和反粒子会被拖离。

霍金意识到，能量是从真空中‘偷’来的，在永久地创造一种新的粒子时，这种粒子以“霍金辐射”的形式辐射出去。“它的‘同伙’承担了责任，将负能量带入黑洞。换句话说，黑洞在辐射时会失去能量。它们慢慢地蒸发和收缩，最终完全消失。

问题在于，根据霍金的计算，黑洞辐射将是随机的，其能量的“热”谱没有任何特征，也不携带有关黑洞或黑洞中形成或落入的任何东西的信息。这意味着一个蒸发的黑洞会破坏信息——这是量子力学所不允许的。量子数学的前提是信息永远不会丢失。当粒子洗牌和变换时，过去的记录总是被编码在现在和未来。从理论上讲，我们可以通过时光倒流来重新创造一本烧过的书。

​霍金辐射被发现后的几十年里，信息悖论激发了人们对自然更深层次的理解。今天的物理学家普遍认为黑洞的信息是被保存下来的——引力的量子性质以某种方式改变了事件视界(并纠正了霍金的计算)，其方式是用过去的记录加密霍金发出的辐射。问题是黑洞的信息是如何产生的。

多年前，理论物理学家比尔·安鲁就提出，霍金关于黑洞视界的见解也应该适用于“声波视界”。这提高了通过类比测试霍金数学的可能性，开启了一场在实验室中创造黑洞类似物的竞赛。2016年，施泰因豪尔因探测霍金辐射的声学模拟而成为头条新闻。量子单位的声音，称为声子，以成对的形式出现在声波视界上，一个声子会被流动的液体冲走，而另一个声子则会逆流而上，逃离。

​施泰因豪尔说，经过三年的设备改进，现在“可以对霍金的预测进行定量检验”。在他的新论文中，他和三名合作者报告说，他们的声波辐射没有特征，就像霍金计算黑洞一样。施泰因豪尔在电子邮件中说：“这一发现给我们提供了有关信息悖论的线索。”光谱的热形态表明霍金辐射不携带任何信息。因此，我们需要寻找其他途径来解决信息悖论。”

大多数量子引力研究人员不同意这种观点，但一群对模拟黑洞实验感兴趣的哲学家认为施泰因豪尔是对的。

关键问题是黑洞视界的时空是否可以被视为光滑的。霍金和盎鲁在他们对真实黑洞和音速黑洞的研究中，都假设量子涨落发生在平滑的背景下。霍金在他的计算中，忽略了视界时空结构的微观特性，安鲁也同样将声波黑洞中的流体视为光滑的，忽略了它的复合原子。大多数量子引力研究人员怀疑的正是这种“平滑近似”。他们认为时空的量子尺度特性在某种程度上编码了霍金辐射中的信息。

​施泰因豪尔的新测量结果证实，在流体情况下，光滑度近似是有效的。此外，盎鲁的理论研究表明，具有不同微观性质的流体在宏观尺度上仍将是光滑的，并发出无特征的热霍金辐射。哲学家们认为霍金辐射的“普遍性”——它对介质的细粒度细节的鲁棒性和不敏感性——表明平滑近似也应该适用于时空。

我们认为，如果事实证明建模假设不引导你错在声的情况下，在普遍性的基础上考虑，相信他们不会引导你错在霍金的情况下。换句话说，新的研究结果增加了“真实黑洞中的信息一定会丢失”的可能性。

但是，哲学家们在最近的另一篇论文中讨论了一个主要的问题：即使光滑性近似对流体适用，但它可能不适用于时空，时空可能是由微观部分按照一种更奇怪的模式缝合而成的。也许，正如温斯伯格所说，“时空偏离平滑的方式比你的哲学想象的要多得多。”

​例如，各种各样的思维实验和玩具例子表明时空可能是全息的——一种几何投影，类似于电子游戏宇宙如何从计算机芯片中浮现。黑洞的内部可能是全息图，它从视界上编码的信息投射出来。麻省理工学院量子引力理论学家、黑洞专家丹尼尔·哈洛表示，这种情况有望为霍金辐射光谱增添微妙的结构。辐射看起来是热的，但“如果你把整个辐射云输入一台量子计算机，并在上面运行一些奇特的算法”，就会出现有意义的模式。

哲学家们承认，时空量子尺度特性的奇异可能性“减弱了施泰因豪尔的实验使黑洞信息丢失的可能性更大”。

这会改变任何人的想法吗？不同的起始信念、证据要求和其他因素可能对科学家做出的推断产生很大影响。量子引力理论学家几乎肯定会继续认为信息会逃离黑洞，即使相信信息丢失的少数人会更有信心。如果不测量实际的黑洞辐射——这是超出实验范围的——专家们怎么会同意呢？格里布说：“这是科学哲学家们长期以来一直在寻找的一个明确答案。”