微观物理层面有信息守恒定律吗?

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这是必须的!信息守恒在量子力学意义上就是量子力学的幺正性,而量子力学的幺正性被大量实验检验了,所以信息守恒定律是类似于量子力学那样的普适定律!

信息守恒定律其实可以看成是量子力学的导出定律,但是不等价于量子力学的幺正性,原因就是非量子力学的信息是否还存在守恒性,就不得而知了,只能假定这些情况下也存在信息守恒。这是一个假定,目前来说还没有严格证明。

但是作为和物质、能量并驾齐驱的第三个物理量,信息若是严格满足守恒律,那么我们就可以发展出一些重要的守恒方程。比如说能流、物质流(粒子流、电流等)都是由守恒定律给出的,如果说信息守恒,那么我们就能给出信息流了。这对于研究信息动力学的来说,是大好事。有了信息流,下面可以研究流-场之间的关系,物理学的研究往往是在一些假设尚未被证明的情况下发展起来的,虽然可能会被实验否定,但是这恰恰是成功的第一步。一个方案不对,不是坏事,因为我们可以缩小目标了。

信息守恒定律是否在引力场下还能成立,现在还不好说!黑洞信息悖论一直没有得到圆满解决,在含有引力场的情况下,信息守恒问题还在研究。但是,我们相信,信息守恒是必须的,很多人为解决信息悖论想出了各种各样的办法。但这茬儿还没平,新的问题又来了。这就是著名的“火墙悖论”,它将广义相对论的等效原理和量子理论的幺正性以及有效理论在黑洞问题上的矛盾彻底激化了!无论是等效原理还是幺正性,都是久经考验的理论,所以,如何消除这个悖论,目前也正在研究之中。


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