在人类探索宇宙的漫长历史中，黑洞一直是最引人入胜的谜题之一。它们如同宇宙的深渊，吞噬着周围的一切，却又隐藏着关于宇宙最深奥秘密的线索。黑洞是宇宙中最为奇特和极端的物理环境，对检验基础物理学理论、理解星系形成与演化等具有不可替代的价值。

5月9日下午，新一期导师有约活动在物理楼430教室举行。活动特别邀请到山西大学理论物理研究所田佳老师，以“黑洞信息问题”为主题与同学们进行交流互动。本次活动由范懂娇老师主持，同学们踊跃报名参加。

田老师运用图文并茂的形式介绍了黑洞在广义相对论中的描述、黑洞热力学、黑洞的量子力学效应、霍金辐射等与黑洞相关的知识，与同学们共同探索这一宇宙学中最为神秘和复杂的领域，旨在深入挖掘这些谜团背后的科学原理。

 田老师首先以通俗易懂的语言，介绍了黑洞的基本概念。他提到，人马座A*是位于银河系中心的超大质量黑洞，据地球26000光年。田老师还展示了由事件视界望远镜（EHT）拍摄的黑洞照片，这是人类历史上首次直接观测到的黑洞影像，具有重大的科学意义。

田老师指出，研究黑洞可以得到许多有关量子引力的启示，是通往量子引力的一个重要途径。他从广义相对论讲起，向大家简要阐释了广义相对论以及爱因斯坦方程和无毛定理的核心概念。

讲座的后半部分中，田老师深入探讨了黑洞信息问题。他指出，黑洞信息问题主要涉及三个核心问题：熵减过程、黑洞蒸发以及克隆量子态。针对这些问题，田老师逐一进行了详细的讲解。

在讨论熵减过程时，田老师提到，根据热力学第二定律，在任何物理过程中，系统的熵不会减少。然而，当物质掉入黑洞后，其信息似乎被永久丢失，这似乎与热力学第二定律相矛盾。田老师解释说，研究表明，黑洞具有热力学熵，且其熵与其视界的面积成正比。这一发现为解决黑洞信息问题提供了重要线索。在讲解黑洞蒸发时，田老师提到，霍金通过量子场论的方法，预言了黑洞会通过霍金辐射的方式缓慢蒸发。这一理论不仅为黑洞信息问题提供了新的视角，也为量子引力理论的发展做出了重要贡献。在谈及克隆量子态时，田老师指出，量子力学的不可克隆定理表明，无法复制一个未知的量子态。

除了黑洞信息问题，田老师还介绍了广义相对论和量子场论的基本原理，他强调黑洞是连接广义相对论和量子力学的桥梁，对于理解宇宙的基本规律具有重要意义。

活动最后，田老师亲切地与在场的同学们合影留念。希望大家对黑洞有了基础的了解，为后续的科学研究工作增加知识储备，开阔视野，打好基础。