斯迪文·霍金教授完全错了
送交者：方舟@女
最近的比较轰动新闻之一是霍金教授向世界宣布他解决了
黑洞信息悖论，认为黑洞信息并未消失，最终以辐射形式
释放出来，整个过程中信息是守恒的。
霍金的正式学术论文尚未公布。由於无法知道他的新观点
的具体细节，本女暂时无法做评。但是，本女感到欣慰的
是，霍金先生总算是朝正确的方向迈了一大步，承认并且
接受了本女首创的广义信息论的三大基本原理之一，广义
信息守恒。须知，广义信息守恒是远比其他物理定律更为
根本的物理原理。其他的物理规律，至多在我们这个宇宙
范围内普遍成立。而广义信息守恒，不但在这个宇宙范围
内成立，而且在所有可能的宇宙中都成立。
必须指出，由霍金提出的基於量子态真空激发的黑洞辐射
蒸发理论，是完全错误的，因为作为他理论出发点的真空
激发，就是错误的。其错误是有明白无误的实验证据的。
我们来回归一下，霍金推导的黑洞辐射温度公式，以及他
希望刻在他的墓碑上的著名的黑洞熵公式，是怎么来的。
霍金的原始推导在数学上比较复杂，所以本女在此仅做个
原理性的推导，使得任何不懂数学和物理的人都能看懂。
量子力学里有所谓的测不准原理，比如能量和时间不能够
同时测准。把测不准原理应用到真空，便有了所谓的真空
激发态。因为按照量子场论的理解，真空态并非是什么都
没有，真空仅仅是许多可能量子态里能量最低的态，叫做
基态。可是真空并不能老老实实完全待在基态，因为那样
能量就完全是确定的，也就违背了测不准原理了。所以，
按照量子场论的观点，真空应该有一定的机率，会激发到
比基态更高的能态，这也就是真空激发。平均起来，真空
会有一个不为零的净能量，叫做真空能量。真空激发通常
被理解成在非常短的时间间隔内一对正反粒子瞬时从“无”
中生成，又迅速互相湮灭。这个正反粒子对可以是正负电子
对，正反中微子，正反夸克，或者任何你可以想象的粒子，
包括任何波色子或者费米子。物理实验里，高能粒子相互
碰撞时，确实可以经常看到正负粒子对的产生。物理学家
们便把这解释成真空激发产生的粒子对，由於外界能量的
输入，他们可以不必互相湮灭，而飞离开去，成为可以被
观测到的粒子对。
霍金从真空激发产生正反粒子对的假设出发，假设在黑洞
的事件地平线附近，真空激发瞬时产生一对光子。而因为
光子位置的不确定性，其中一个光子可能掉入黑洞的里面，
再也出不来，那么两个光子没有办法湮灭掉，那另外一个
光子只好飞离开，成为黑洞辐射了。
假设黑洞辐射的特征温度是T，那么在辐射特征温度的光子
的能量便是kT，即波尔兹曼常数乘以温度，学过热力学的
都知道。这种能量的光子的波长，就是
λ = (h*C)/(kT) = (2*π*hbar*C)/(kT)
如果由於测不准原理而一个光子掉进黑洞里，另外一个没有，
那么光子波长应该是和黑洞大小相当的，黑洞的施瓦西半径
为：
R = 2GM/C^2
令光子波长等於黑洞半径：
λ = (h*C)/(kT) = (2*π*hbar*C)/(kT) = R = 2*G*M/C^2
整理一下，我们便得到这个公式：
T = (π*hbar*C^3)/(kGM)
霍金的黑洞辐射温度公式，数学上的推导更加严格些，修正
比例常数后是：
T = (hbar*C^3)/(8*π*k*G*M)
从霍金的黑洞辐射温度，利用热力学公式非常容易就可以推导
出霍金的黑洞熵公式：
T*dS = dE
dS = (1/T)*dE
E就是黑洞能量，使用爱因斯坦质能公式E=MC^2
dS = (8*π*k*G*M)/(hbar*C^3) * C^2*dM
dS = 8*π*k*G*M/(hbar*C) * dM
积分，令M为零时S为零：
S = 4*π*k*G*M^2/(hbar*C)
S = (1/4) * 4π*(C^3/(G*hbar)) * (2*G*M/C^2)^2 * k
S = (1/4) * 4πR^2/(lp^2) * k
S = (1/4) A/lp^2 *k
其中lp是普朗克长度：lp = SQRT(G*hbar/C^3)
这就是著名的霍金黑洞熵公式的来源。
本女认为，这个公式，在数值上，对宏观尺度的黑洞是正确的。
在形式上，这个公式是错的，在推导过程上，则是完全谬误的。
量子场论的真空激发理论，是完全错误的。测不准原理不应该
应用在真空上。真空并不是物理实体，没有什么可“测”的，
也就谈不上测不准原理。真空，除了包含有广义量子信息，
并没有任何其他物理量与它联系。真空有温度吗？没有，真空
有质量吗？没有。有电荷吗，也没有。所以，真空没有与它
有关联的物理量，也就谈不上测不准原理了。
事实上，量子场论物理学家们试图计算真空激发能时，就发现
他们完全错误了。要计算真空激发能，就得从零开始，把所有
可能的能级都积分进去。要避免得到无穷大，就得有个截止的
最高能量。取最自然的普朗克能量为截止能量，得到的真空能
仍然是一个大得不可惊人的数值。
有人试图用真空能量来解释所谓的宇宙暗能量。可是，按照
量子场论算出来的真空能密度，足足比应该有的宇宙暗能量
密度，大了整整一百二十个数量级。
一百二十个数量极是怎么个概念呢？一百二十这个数字看起来
很小，可是我们说的不是一百二十倍，也不是亿万倍，是一的
后面整整添上一百二十个零！
为了理解量子场论算出来的真空能有多少大，我们来做个比较。
如果这个真空能密度等於宇宙暗能量密度，那么，宇宙那么大
的体积内的真空能，就可以产生足够的引力，形成一个黑洞。
可是如果这个能量密度大上一百二十数量级，那么，只要宇宙
半径的十的六十次方分之一的半径的球体内的真空能，就足够
形成一个黑洞了。
从本女的宇宙常数公式，我们知道，宇宙半径等於PI乘以宇宙
常数N=1.5x10^40，再乘以电子经典半径。那么宇宙半径的十的
六十次方分之一的大小，便是比电子经典半径，还要再小上个
二十个数量级。这么小的空间内，就有足够的真空能，就可以
形成一个黑洞了。
事实上，这个尺度，便是普朗克长度。按照量子场论的预言，
我们的周围，应该遍布无数个的小小的普朗克黑洞了。我们的
世界根本就不可能存在。
多数物理学家也同意，真空能无法解释宇宙暗能量。但是且慢，
你不能解释宇宙暗能量，不能拍拍屁股就走。你按照你的理论，
推算出了一个结果，预言了一种情形，而你的结果和预言根本
就不符合客观事实，那么，你的理论根本就有问题了！
既然按照真空激发理论计算的真空能根本不存在。那么，面对
事实吧。真空激发理论根本是错的。没有真空激发能，测不准
原理也不应该应用在真空上。粒子物理实验观测到粒子对的
产生是有的，但是那可以并且必须用别的办法解释，不可以用
真空激发来解释。
那么，从真空激发的假设出发提出的黑洞霍金辐射理论，也是
完全错误的。
本女现在趋向认为。理论上预言的真正的黑洞，是不存在的。
可能存在的，是出於亚临界状态的亚黑洞。只比黑洞轻那么
一丁点儿，但是还是成不了真正的黑洞。
为什么黑洞不可能存在？因为黑洞要存在，就必须从一个非
黑洞的星体，由引力坍塌而形成黑洞。那么从非黑洞进入黑洞，
这个瞬间的转换，其中发生的物理过程是怎样的，应该有个
物理解释。但是没有任何物理学家探讨过这个过程是如何可以
发生的，也没有任何人给过任何解释。
理论上，这个从临界黑洞态转换到黑洞态的瞬间转换，是个过
不去的瓶头。事实上，这个转换需要无穷长的时间才能完成，
也就是说，这只有在一个无穷大的宇宙中才有可能。之所以
需要无穷长的时间从亚黑洞转化为黑洞，是因为临近黑洞事件
地平线的地方，时间的进程在外部世界看来，近于无穷缓慢。
如果黑洞不存在，只存在亚临界黑洞，那么霍金的理论，以及
一切黑洞物理学家的理论，就统统是错误的。
物理学的雄伟大厦，必须在广义信息论的框架下，重新建造。
方舟@女