年かけて如何にして覆したかという壮大な内容です。見る「ブラックホールに吸い込まれた情報は永遠に失われる」という説明を理解するには、ホーキング輻射を理解しなければなりません。何かを理解する必要があります。誤解)なところがある点には注意してください。事象の地平線ご存知の通り、ブラックホールは非常に重い星が極限まで圧縮された物体で、極めて強い重力を持ちます。ブラックホールの中心に近いほどその重力による引力は強くなり、外側からブラックホールに近づいていくと、いつしか光でさえ抜け出せなくなるような領域に至ります。この領域を分ける表面が「事象の地平線」と呼ばれ、その地平線のブラックホール中心からの距離をシュワルツシルト半径と呼びます。光速を越えるスピード違反を禁じた特殊相対性理論より、事象の地平線を越えてしまうと、もはやブラックホールから逃れる手段はありません。外界の観察者は、ただただ光や人がブラックホールに吸い込まれるのを見ておくことしかできなくなります*1。ホーキング輻射(ブラックホールの蒸発)例え真空であろうと、光子は対生成と対消滅を繰り返しています。何もいないところから光子のペアが生じ、それが消滅しています。無から有が生み出され、また無に戻るといった感じで理解すれば良いと重います。高校化学で出てくる化学平衡と同じように平衡状態を保っているんでしょうね。この対生成が、事象の地平線の境界で起こり、一方の光子は地平線の内側、他方の光子は地平線の外側に飛び出したとしましょう。内側の光子は抗う方法なくブラックホールに落ちていきますが、他方の光子はブラックホールから脱出できる可能性があります。結果、ブラックホールからは光子が放射されることになります。この現象が「ホーキング輻射」です。光速)により、ブラックホールの質量は次第に小さくなります。表され、質量(=エネルギー)に比例するため、ブラックホールは質量の減少により、最終的には消えて失くなります。ホーキング輻射を熱力学的に見ると、まるでブラックホールが熱を持っているために光子を放射しているのと同じと理解でき、実際にその温度を数式化することが可能です。ブラックホールの質量で、質量が小さくなるほどブラックホールの温度が上がります。ブラックホールはどんどん高温になりながら、どんどん小さくなり、最終的に消滅します*2。このため、これはブラックホールの蒸発と呼ばれたりします。この表現が盛んに出てきてましたね。量子力学においては、系に鑑賞しない限りにおいて、系が伝える情報が失われることはありません*3。これを覆す学説を放ったのがスティーブン・ホーキングでした。年、ぼくが生まれた年です。曰く「ブラックホールに落ちていくビットは、一度地平線を越えたら、外の世界に取り戻すことはできない」。上述の通り、ブラックホールは最終的に蒸発すると、この情報はどうなってしまうのか。完全に消失してしまうなら、量子物理学を根本から覆す危機になります。これに対してサスキンドがぶつけた主張は、「落ちていった情報はホーキング輻射で外に出てくる」でした。これを、サスキンド(と、この論を支持する研究者たち)は、ブラックホールの地平線の表面には、プランク長ほどの非常に熱い層(拡張された地平線)が存在し、情報も含めて地平線に落ちたものの全てを吸収する。これがホーキング輻射によって外に出てくると説明していきます。情報が失われると考える学者たちの主張は地平線には、物体がブラックホールの内部へ進むのを妨げる障害物はひとつもない光子であっても、どんな種類の信号であっても、何も地平線の向こうから戻ってくることはできないということでした。情報は「拡張された地平線」に留まっていられないはず、ということです。サスキンドはこれに対し、「ブラックホールの相補性」という論理を持ち出します。互いに矛盾しているでしょうか。ブラックホールの外側に留まっているあらゆる観察者には、拡張された地平線がブラックホールに落ちるあらゆる情報のビットを吸収し、最終的にホーキング輻射という形で放出するように観察されるブラックホールに落ちてゆく観察者(ビット自身と考えても良い)には、地平線は全く空っぽの空間であり、妨げられることなくブラックホールに落下していく直感的には矛盾しているように見える両者を、サスキンドは矛盾は生じないと論じます。これがブラックホールの相補性です。