黑洞,是宇宙中最強大的天體，強大到能夠將恆星撕裂成原子尺寸的碎片。這聽起來很恐怖，但是黑洞還有其他的一些更可怕的性質，它可能能夠“刪除”宇宙本身。

黑洞是將極大量的物質壓縮到一塊極小的空間內產生的物體。在它的中心，引力幾乎達到無限大，無論任何物體靠的太近就會被撕裂成基本粒子，就算是光也無法逃脫。所以我們認為黑洞是一塊黑色的球體，如果你不慎跌入了一個黑洞，直到你穿過它的外層邊界——事件邊界之前，沒什麼壞事會發生。

你可以想象為在一個盡頭為無限高的瀑布的河流裡游泳一樣，在你不可阻擋的漂流時水流會變得越來越快，但卻看不到瀑布本身，你可以向安全的地方遊直到你甚至都沒有意識到，你到達了不可再返回的邊界。不管你遊的多麼快，水流會將你推向絕對的死亡。當靠得太近時，沒有任何事物能夠逃脫黑洞這個“瀑布”，這個邊界完全將黑洞從其他宇宙空間中隔離開來，我們不可能靠近它除非我們做好了一去不復返的準備。所以我們不知道黑洞內部是什麼情況，但是我們卻對黑洞的邊界略知一二。

黑洞緩慢地將自己的品質向外輻射，就像一個火爐上的水鍋緩慢地喪失水汽一樣，這叫做霍金輻射。黑洞不斷地、極緩慢地喪失自己的一小部分品質，這一過程極其漫長，對於一個太陽品質的黑洞它需要10^58年來喪失它0.0000001%(10^-7%)的品質，這一過程全無間斷並且不可阻攔。隨著時間推移，這一過程不斷地加速，在極其遙遠的未來，當宇宙中最後一顆恆星死亡數萬億年後黑洞會變得越來越小，直到它完全蒸發消失掉只留下一點點的輻射。這裡有一個問題在：黑洞不斷蒸發的過程中它有可能會“刪除掉”一些基本的東西——資訊。

什麼是資訊？資訊不是那種可以觸碰的實體，它通常被理解為是有關粒子排列的一種屬性，什麼意思呢？想象一堆碳原子，將它們組合起來你就得到了木炭。用不同的方式組合起來你就得到了鑽石。原子還是那些原子，改變的是資訊，如果變得複雜一些，再加上一些原子我們得到了一個香蕉。用不同的方式組合起來得到的是松鼠，組成宇宙中的所有物體的粒子都是一樣的，它們並不關心自己是一隻鳥的一部分，還是一塊石頭或是一杯咖啡。

沒有資訊，宇宙中的所有物體都是一樣的。根據量子力學中的理論，資訊是不可被摧毀的，它可以改變形態，但它絕對不會丟失掉。舉個例子，如果你把一張紙燒成灰，這堆灰永遠不會再自然變成紙，但是如果你能將灰中的每個碳原子都小心地收集起來，並且能夠準確的測量煙霧和熱輻射中的所有屬性，理論上你能重構這張被燒掉的紙，這張紙的資訊還存在在這個宇宙中，它沒有喪失,只是難以讀取罷了。如果你能準確的測量宇宙中的每個粒子和輻射波的屬性，你可以追蹤曾存在的每一位元資訊，理論上講，可以追溯到宇宙大爆炸時期了。

這時，黑洞來攪局了，資訊告訴我們事物之間的不同性以及事物過去的形態。黑洞則做了相反的事情，它吸收不同的事物，然後將它們完全同質化。黑洞摧毀了資訊這引出了資訊悖論而且這是一個很嚴重的問題，資訊不可摧毀是我們所有已知物理定理的基礎存在，與不存在沒有資訊以及任何事情都變得“相對”了。當討論到我們對現實的理解，我們需要“絕對”。

我們如何解決這個悖論？有幾個可能方案：

1.資訊的確喪失了，永遠不可重新獲取。這意味著我們將不得不重新審視物理學，放棄掉所有已經十分完備的領域，而那些新的物理學定理會是什麼樣的以及它們對我們意味著什麼

沒人知道。這聽起來有點嚇人，但也有一點令人興奮。

2.資訊被藏起來了。也許黑洞的一小部分被分裂了，並形成了一個“嬰兒宇宙”，所有資訊將會轉移至這個奇怪的新宇宙，並且我們永遠無法觀測或接觸它。

但理論上資訊不會丟失，這就像是一個儲存著家庭相簿的壞掉的硬碟，你將永遠無法訪問其中的內容，當然資訊沒有丟失是很好。但也沒什麼用處，亦或者黑洞在其生命結束後並不會完全消失，它會留下一小部分——資訊。

鑽石就像是一輛充滿著無數資訊小丑的小丑車，但或許也有第三種可能：資訊很安全沒有丟失也沒有被隱藏，也許只是我們思考的方式錯了。我們知道黑洞會“困住”並且還可能刪除資訊，但我們也不知道黑洞還會對資訊做些什麼。黑洞在哪裡儲存它的資訊？宇宙大掃除我們用一些髒衣服來創造一個黑洞，首先我們用裝滿髒衣服籃子來充滿一個房間。

你的髒衣服越多，你的籃子就越多，但在某一點每個籃子都已經滿了房間也已經被充滿了無法再容納任何一隻髒襪子了，這時這個房間達到了最大容量，但如果我們繼續用大量能量去壓縮這些衣物，這個房間會塌縮，形成一個黑洞，但這個房間的容量還是沒有變。充入更多資訊仍然不可能，所以當我們繼續加入衣物時，會發生什麼？房間本身會變得更大一些，來為新的資訊騰出空間。這表明了黑洞會在表面擴張，一點點來承載我們扔給它的資訊。

簡單來說，更多的資訊=更大的表面積，這種“畫”資訊的方式像是我們把一塊石子扔到水池中的情況一樣，在石子沉到池底以後，我們看不見它了，但我們能通過水池表面的水波紋判斷得到有什麼東西。剛剛掉進去的哪怕是最小的黑洞，也能在它的表面上儲存比整個人類歷史中創造的還要更多的資訊。它通過將資訊轉為為極小極小的片段，通過這種方法用來儲存巨量的資訊。

黑洞是終極強大的硬碟，這好像就是將紙質書換成電子書一樣，兩種看起來完全不同的事物，但內容卻一樣僅僅是被編碼並且被以另一種方式記錄下來而已。黑洞吞噬恆星和行星就像電子書儲存一整個圖書館一樣，這種情形叫做全息原則。如果這是正確的那麼我們所理所應當的一切都可能是錯誤的，整個宇宙是一個全息影象。

如果資訊真的被儲存在黑洞的表面，那麼霍金輻射就有可能獲取在表面的資訊並且將其攜帶走，所以資訊在黑洞消失時不會喪失？我們也不需要重新開始物理學研究。資訊悖論解決了，但我們仍然需要從根本上改變我們對現實的理解，如果任何掉入黑洞的事物的資訊都被儲存在視界上，這意味著三維事物在二維平面上被成功編碼，我們稱之為全息圖。

全息圖就像是一個3D照片，一個二維平面編碼儲存了一個三維圖片。黑洞像是一個全息影象，因為所有其內的事物都被編碼儲存在它的事件邊界上，一個在黑洞內的人將會體驗一般的三維生活，但在外面的人看來他只是一個在表面上的二維圖片。這個聽來很違背常識，但請多想一想黑洞是很極端的天體，但它們也遵從和其它物體一樣的基本法則。所以如果這個瘋狂的二維三維理論對黑洞成立，那麼它也可能對整個宇宙，包括你成立。因為一個黑洞內的人不會意識到他們被編碼在平面上。

我們也可能一樣你其實可能在宇宙邊緣，被拉伸到一個超薄螢幕上。而這之後的科學原理極其複雜且難以理解,牽扯到玩具宇宙弦理論、以及大量的數學計算。不管這個世界的真面目如何，我們知道它複雜且多變。物理學需要更長遠的發展去理解這些，但黑洞有可能就是我們理解現實的鑰匙。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. Kurzgesagt – In a Nutshell-觀漢居士