怎麽理解M87黑洞65億個太陽質量濃縮到壹個比原子還小的奇點裏？
怎麽理解M87黑洞65億個太陽質量濃縮到壹個比原子還小的奇點裏？說到黑洞的奇點，就不得不提到史瓦西半徑，即便是壹個質量較大的物體，其史瓦西半徑值也會相對小很多倍，而黑洞中心的奇點就位於史瓦西半徑以內。比如，大家生活的地球這顆星球，它的史瓦西半徑大約只有9毫米，而太陽的史瓦西半徑則為3000米左右，而這壹切都是由黑洞本身的結構和特性所決定。
65億個太陽質量，毫無疑問，M87就是壹個超大質量黑洞的類型，與其說是不能理解為什麽質量可以濃縮到奇點，不如說是對黑洞本身並不了解。黑洞對於我們每壹個真正的天文迷來說，它並不是壹個陌生的存在。黑洞可以將塵埃和氣體?擠壓?到微觀狀態，就像是宇宙之中的?垃圾壓實機?，能夠吸收太空的天體，甚至是物質。從現代物理學的角度去看，掉入黑洞的所有信息在被?消耗?之後，所有相關信號也會隨之永遠丟失在宇宙中。因此，關於黑洞的研究曾壹度陷入窘境。
1、如何利用量子力學來洞察黑洞的神秘內部？
從量子物理學這個角度出發，所有存在過的信息都是不可能丟失的。信息雖然可以隱藏或者擾亂亞原子，但不可分割相互關聯的粒子，這也是這項新實驗的理論基礎。通過測量目標信息在黑洞的簡化模型中被擾亂的速度和時間，便可窺探出其它難以理解的實體是怎樣的存在。
利用Hawking輻射對中的向外飛行粒子會和?頑固的夥伴?糾纏在壹起的特點，通過它們密不可分的特性，可以從另壹個身上的重要細節得出目標觀察體的屬性。簡而言之，我們想要恢復掉入黑洞的信息，是可以通過對這些向外粒子進行大量量子計算得出的。
從量子力學的角度看，黑洞內的粒子相當於變成了混亂的局面，所有的信息都混合在了壹起，並且永遠無法解脫。這個時候，這個系統裏混亂的糾纏粒子，就會有可能把壹些重要信息傳遞給身在其中的其它?夥伴?。
2、實驗室裏的?黑洞?如何復原掉入其中的信息？
當然，因為真實世界的黑洞是非常復雜的，而且實驗室也難以建立真正的?黑洞?。於是，物理學家們組建了壹個量子COMPUT ER，然後，使用元素Ytterbium的三個原子核，建立了壹個簡單的模型（相互糾纏在壹起）。
在這個實驗中，還使用了另壹個外部量子比特，物理學家們可以分辨三粒子系統中的粒子被擾亂的時間點，也可以對他們變得混亂的程度進行測量。這其中最重要的是，通過計算已經可以表明：這些粒子之間的相互混雜，並沒有涉及到該環境中的其它粒子。這樣的發現對於未來的計算機制發展是有益的，即使想要區分哪些實際發生在量子系統中，仍然是壹個有難度的問題。
這個有意思的研究已經在3月6日發表在?自然?雜誌上，人類對黑洞的研究從未間斷，早在20世紀70年代，著名物理學家霍金就證明黑洞是可以在自己的壹生中縮小的（根據量子力學定律）。而後，又有了：在極長的時間尺度上，黑洞將會蒸發（霍金輻射）以及黑洞信息悖論。
3、霍金數十年思考的黑洞信息悖論是什麽？
黑洞本身是極其密集的，是因為恒星之間的碰撞或者巨大的恒星自身坍縮所形成。曾經，經典物理學表明：包括光在內的任何東西都不能逃脫黑洞的束縛，直到20世紀70年代，霍金提出黑洞有可能是有溫度的，也會隨著時間慢慢的泄漏量子粒子，根據霍金輻射的效應，黑洞最終將會蒸發，無論在它的生命周期之內吞噬了什麽，只要是蒸發的黑洞留下的真空都會是壹樣的。
這個推論產生了壹個新的矛盾點，那就是：如果黑洞在自己的生命周期中，以天體的形式吞噬了很多其他物體，那麽這些信息應該在哪裏發生？因為既定的物理定律告訴我們，任何信息都不應該丟失，只要是曾經存在過的物體，它的信息我們都是可以恢復的。
2016年，霍金和團隊提出黑洞可能存在由光子（光離子）和引力子（假想的重力粒子）構成的?軟毛?，並且，在它的上面存儲了壹些重要的信息。通過?霍金方程?可以計算出軟毛所攜帶的信息量，並描述了黑洞如何發射霍金輻射。
黑洞的溫度會因為吞下物體而發生變化，也就是它的熵 、或其顆粒的紊亂也會因此改變（高溫會促使粒子的移動速度更快，會產生更多的紊亂。）雖然，這些軟毛是怎麽存儲信息的，它們所存儲的信息是全部、還是少量仍然不得而知，但不影響這是壹個好的進展。
4，壹般存在的黑洞總是吸引科學家和外行人士
要說黑洞有什麽迷人之處，那把它比作潛伏在太空中的?巨獸?，應該是再恰當不過了，從它身邊經過的星星會被撕成兩然後散落壹地。正是這樣的神秘宇宙體，總是吸引著科學家和我們這些外行人士的探索和關註。那麽，黑洞是怎麽形成的，到底是什麽賦予了黑洞如此強大的破壞力？
當較大質量的恒星生命到達終點時，它們耗盡了融入氦氣的氫氣。於是，這些?怪物?恒星開始燃燒氦，剩余的原子也融合成了更重的元素，直到無法提供能量支持恒星的外層。這些頂層因為向內坍塌，而後發生爆炸形成了超新星。
當然了，在這個過程中總會有那麽小部分會遺漏，通過廣義相對論的愛因斯坦方程預測：如果這個遺漏的部分質量可以達到太陽的三倍，那麽，這些被粉碎到無限小的點將是擁有無限密度的材料，剩余恒星的引力將強大到可以壓倒壹切。
當兩個黑洞相遇的時候，它們會因為自身強大的引力吸引著彼此靠近，然後相互旋轉。附近時空的結構也會因為它們的集體質量而被撼動，並發出引力波。這些超大的質量黑洞曾經並沒有如此大的破壞力，只是吸收了氣體、塵埃等物質，通過相互融合生長，最終形成了如此巨大的怪物，雖然這其中的很多細節尚且模糊不清。