能量越多，比特翻轉得越快。 土、氣、火、水，歸根結底都是由能量構成的，但它們的不同形態是由信息決定的。 做任何事情都需要能量，而闡明所做的事情需要信息。
— 賽斯·勞埃德 (2006)
量子熱理論的歷史很短，但它所遭受的危機、爭論、解釋（如奧斯陸表示、玻姆演繹、多世界表示、多思維演繹等）、派系之爭、哲學辯論比任何其他理論都多科學。 但它其實樂于讓自己充滿懸案，根本不在乎人類的直覺。
愛因斯坦在臨終前難以接受他的一些理論，理查德費曼說沒有人真正理解量子熱并不是開玩笑。 但是，對現實的本質進行辯論顯然是很自然的。 而且，量子熱在對萬物的基礎進行理論解釋并在實踐中取得特殊成就的同時，其自身的基礎也在不斷地被革新和更新。 但盡管如此，關于量子熱的辯論有時看起來更像是一場宗教辯論，而不是科學辯論。
“這怎么發生的？” 量子理論家克里斯托弗?？怂箚柕?。 他曾在貝爾實驗室工作，后來在美國滑鐵盧的 理論化學研究所工作。
隨意走進一個會場，猶如置身于喧囂的圣城。 各種教派的牧師在這場圣戰中互相爭吵——Bohm 、 、 、 、 、 和 Multi-world 等等。 所有人都聲稱看到了圣光，那是終極的神秘之光。 每個人都告訴我們，如果我們接受它的解決方案作為我們的救世主天體物理學家是干什么的，我們也能看到光。
Fuchs 決定是時候開始使用新爐子了。 拋棄現有的量子理論公理，即使它們很漂亮也很有文化，轉向更深層次的數學原理。 “這些原則應該是明確的、令人信服的和令人興奮的?！?但是哪里可以找到這樣的數學原理呢？ ?？怂棺约航o出了答案：在量子信息論中。
fuchs 制作的視覺輔助工具
“理由很簡單，但我覺得也足夠了?！?他強調，“量子熱一直圍繞著信息，但化學界早已忘記了這一點?！?span style="display:none">lhE物理好資源網(原物理ok網)
但仍有人沒有忘記，或者重新發現，其中之一就是約翰·阿奇博爾德·惠勒天體物理學家是干什么的，核裂變的先驅，玻爾的中學生，費曼的老師，黑洞的命名者。 ，20世紀最后幸存的數學巨人。 惠勒有一句著名的格言流傳下來，“黑洞沒有頭發”是他的格言之一。 這意味著從黑洞外部只能觀察到黑洞的質量、電荷和載流子，無法觀察到其他信息（“毛發”）。
他寫道：“黑洞告訴我們，空間可以像紙一樣被壓縮成一個無限小的點，時間可以像熄滅的火焰一樣衰變，我們認為‘神圣’的化學定律被證明并非如此。所以。 ” 1989年，惠勒提出了他的最后一句口號：萬物源于比特，這是一個極端的觀點，完全不理想：信息第一，材料第二。
換句話說，任何事物（任何粒子、任何力場，甚至時空連續體本身）的功能、意義和存在都完全（盡管在某些情況下是間接地）來自……比特。
為什么自然看起來是量子化的？ 這是因為信息是量化的。 比特是最終不可分割的基本粒子。
許多化學現象的發現帶來了信息，但其中最令人驚訝的是黑洞。 不過，一開始，黑洞實際上與信息無關。
黑洞的想法源于愛因斯坦的廣義相對論，雖然他沒有活著見證研究的重點之一。
他在 1915 年強調，光會受到引力的影響，時空結構也會因引力而彎曲，當足夠多的質量被壓縮在一起時，就像在一個致密的星系中一樣，就會發生坍縮，時空結構會在自身重力作用下坍塌。 在效果的強化下，不斷地收縮著，沒有任何限制。 由此得出的可能推論似乎很奇怪，直到近半個世紀后才被認真對待。
當任何物質遇到它們時，它只能介入而不能逃脫。 它的中心是一個奇點，密度無限大，引力無限大，時空曲率無限大。 它的時間坐標和空間坐標相互交換。 由于沒有任何光或信號從內部逃逸，因此它們名副其實。
惠勒于 1967 年首次使用“黑洞”一詞來描述它們。通過觀察黑洞的引力，天文學家確實發現了一些候選者，但不清楚是哪些。
起初，天體化學家的研究重點是落入黑洞的物質和能量。 但是后來，他們開始被信息的問題所困擾。 這個問題源于斯蒂芬霍金在 1974 年的發現。
通過結合量子效應和廣義相對論，他認為由于風暴視界附近的量子漲落，黑洞應該輻射粒子。 換句話說，黑洞會慢慢蒸發。 但問題是，霍金輻射是熱輻射，沒有特征也沒有意義，只是普通的熱。 但落入黑洞的物質本來就攜帶著信息，而這些信息固有地存在于它的結構、組織和量子態中——用統計熱力學的說法，存在于它可能的微觀狀態中。
在這一點上，只要信息存在于風暴視界內并且對我們隱藏，化學家就不會被丟失的信息所困擾。 他們可以說這些信息不可用，但它并沒有消失。 正如 Bacon 在 1625 年所說：“在黑暗中，所有顏色看起來都一樣?！?span style="display:none">lhE物理好資源網(原物理ok網)
但是傳出的霍金輻射不攜帶任何信息。 如果黑洞蒸發了，信息到哪里去了？ 根據量子熱原理，信息是不朽的。 決定論的數學定理要求化學系統在某一時刻的狀態將決定其下一時刻的狀態； 而在微觀層面，這個定理是可逆的，所以信息一定是守恒的。
霍金是第一個明確強調，或者可能警告說，這個問題威脅到量子熱的基礎的人。 如果信息消失了，這就違反了幺正性，即所有可能發生的風暴的概率之和始終為一的原則。
霍金說：“除了擲骰子，上帝有時還會把骰子扔到我們看不到的地方?！? 1975年夏天，霍金向《物理評論》雜志投稿。 文章的標題很奇怪，“In of . 過了一年多才發表，標題比較溫和（” in ）。
正如霍金所料，這篇論文引起了一些化學家的強烈反對。 其中之一是加州理工學院的約翰·普雷斯基爾，他長期以來一直堅信信息不會消失：如果要焚燒一本書，化學家不可能追蹤每一個光子和灰燼顆粒。 ，你應該能夠反向重建那本書。
在加州理工學院的一次研討會上， 強調了危險：“信息消失了。很難改變量子理論以允許存在黑洞。” 在我們可以在實驗室研究的其他常見情況下，它會發生，同時防止它發生?！?span style="display:none">lhE物理好資源網(原物理ok網)
1997年，他甚至與史蒂芬·霍金打賭，引起廣泛關注。 他打賭這些信息一定是以某種方式從黑洞中逃逸出來的，賭注是一套百科全書，由輸家挑選。 哈佛大學的 也站在 一邊。
他強調：“有些化學家可能認為討論黑洞里有什么只是一種理論討論，甚至是近乎宗教的討論，就像討論針尖上能站多少個天使一樣。但事實并非如此：這一期是關于未來化學的一個定理?！?span style="display:none">lhE物理好資源網(原物理ok網)
在接下來的幾年里，化學家們提出了各種想法試圖回答這個問題。 霍金還提出了一個：“信息可能進入了另一個宇宙，但我還不能給出物理證明?！?span style="display:none">lhE物理好資源網(原物理ok網)
直到2004年，霍金62歲時，才收回隔閡，甘愿認輸。 他宣布他已經找到了一種方法來證明量子引力服從幺正性并且信息守恒。 他將一個量子不確定性的陳述（即費曼提出的路徑積分陳述，又稱“歷史求和”）應用于時空結構的拓撲學，并由此推導出一個推論，雖然黑洞并不完全黑色 是的，他們也提供信息。
霍金寫道：“混亂和悖論源于這樣一個事實，即過去人們從經典數學的角度考慮問題，其中時空只有單一的拓撲結構。” 一些化學家發現霍金的新理論模棱兩可，并認為有許多未解之謎，但霍金清楚一件事。 他寫道：“并沒有像我以前認為的那樣有任何分支的子宇宙。信息總是存在于我們的宇宙中。我很抱歉讓懸疑迷們失望了?！?span style="display:none">lhE物理好資源網(原物理ok網)
最后，他輸給了 的 2,688 頁完整壘球指南：終極壘球百科全書——“從中可以很容易地恢復信息，”霍金在文章結尾開玩笑說，“但也許我應該把骨灰給給他。”
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