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《《科幻世界》2020年12期》第4页,页面无弹窗的全文阅读!
此外，彭罗斯能获奖还要归功于2019年4月一张震惊于世的照片曝光，照片聚焦自室女座一个巨椭圆星系M87的中心，这是人类第一次直接“拍摄”到黑洞“暗影”，用最直接的方式证明了黑洞的存在。但即使如此，观察到黑洞不等同于证明了奇点定理一定存在，我们知道，在过去诺奖颁发给前沿性物理理论是相当谨慎的，正如当年爱因斯坦甚至也并未因相对论而获奖一样。但这一次，我们看到了一种可喜变化，诺奖敢于自我突破，将荣耀赋予了在黑洞理论领域硕果累累的彭罗斯。
相信很多科幻迷朋友与笔者一样，在中学时代被科幻文学所吸引，而又为文章中那些如“黑洞白洞”奇奇怪怪的艰深名词困恼不已时，都会求助于一套名叫“第一推动”的科普丛书。
这一套丛书就有好几本就出自彭罗斯之手：《皇帝的新脑》《宇宙轮回》《通向实在之路》《时空本性》（与霍金合著）……
事实上，这几本著作来自完全不同的科学领域，数学、人脑科学、量子力学、宇宙学、人工智能、哲学……精力旺盛的彭罗斯如量子分身般自如穿梭在多个学科门类，“左右手互博”，交叉演绎出众多新奇到爆炸的学说，其中不乏可以直接用作科幻小说的创意。
正如那本砖头一般厚实的巨著《通往实在之路》的副标题：宇宙法则完全指南，彭罗斯就如一位无所不能的宇宙老魔法师，勃勃雄心、一砖一瓦、事无巨细地试图构建出一个他所理解的繁复宇宙。霍金曾说过“有人告诉我在科普书中每放进去一条公式都会将销量减少。”因此霍金只在《时间简史》中放入了唯一方程式。然而彭罗斯却全然不似老友的风格，特立独行地将大量数学与物理公式塞满这本“万物之理”的著作之中。
那么，就让我们从科幻迷的角度出发，来看看彭罗斯的科学理论有哪些脑洞大开之处吧。
黑洞奇点论
在黑洞的中心，存在一个核心，它将周围吸引的物质聚集到一起，形成了一个密度无限大、曲率无限高、体积无限小的“点”，这个点就叫“奇点（singularity）”。
早在1916年，一位名叫史瓦西的德国天文学家，计算得到了广义相对论中球状物体周围引力场的精确解。这个解诠释出，如果致密天体的全部质量压缩到某一半径范围内，它周围的空间就会因引力而足够弯曲，以致任何物质和辐射都无法逃脱，包括光线。这一半径被物理界称为“史瓦西半径”。“史瓦西半径”与这个天体的质量成正比，天体质量越大半径就越大。
1968年，美国天体物理学家约翰·惠勒首先提出了“黑洞”一词，用来定义视界之内的这种天体。
如此说来，黑洞并非彭罗斯与霍金第一个提出，甚至奇点的概念也非两人首创。
霍金和彭罗斯
那么，两人所做的工作又是什么呢？
1965 年彭罗斯第一次使用广义相对论的方程式给出了奇点理论的严密数学证明，展示出恒星如何坍塌形成黑洞的详细过程。这一工作具有里程碑式的意义，它首次在不依赖对称性的情况下证明了：一旦形成事件视界，那么视界内部时空的奇点是必然存在，是不可避免的。在这个奇异的点上，所有的物理学定律不再适用。在证明过程中，彭罗斯以其强大的数学背景知识引入了许多重要概念，比如时空的奇异性、俘获面、柯西面和时空的整体双曲性，并创新地利用“彭罗斯图”对时空整体因果结构进行描述。
正是这些非凡的工作，让彭罗斯在五十多年后赢得了迟来的诺贝尔奖章。
随后，彭罗斯和霍金合作对奇点理论进行了推广，并应用到宇宙学中证明了大爆炸奇点的普遍存在性，在遥远的过去不可避免存在一个奇点，那是宇宙大爆炸的起点。
时间诞生于大爆炸的奇点，并将终结于黑洞内部的奇点。
正是有了彭罗斯这样的理论物理学家对黑洞填充细节的研究，才有了后来我们科幻迷那些耳熟能详的黑洞故事。
在波尔·安德森的名篇《主啊怜悯我们》（１９６８年发表于《最遥远的区域》杂志）中，就讲述了一个动人心魄的黑洞故事。一个具有超能力的外星生命被一颗超新星捆缚，并随着超新星坍塌进黑洞的奇点深渊。
“辐射线，失去电子的裸原子核，生成、毁灭、再生成的粒子像冻雨一般呼啸着穿过他的躯体。他的本体一层一层被剥离。新星核在他面前发出强烈的白光。随着他越落越近，新星核收缩得越来越小，密度越来越大，亮度高得已经失去了物理意义。最后，引力完全把他控制住了。
星球把他吞没了。他被拉扯到无限长，被压缩到无限薄，跟星体一起消失而不复存在。”
彭罗斯过程
彭罗斯推导出，对于一个自身旋转的黑洞(1)，如果一团物质被扔进黑洞能层，物质将一分为二，一部分被黑洞吸进去，而另一部分则将逃逸出黑洞。能量是守恒的，由于能层的物理特性，被吸收的物质携带负质量，而逃逸的物质能量则会比初时更高。如果我们回收这些高能物质，我们就从黑洞中获取了能量。这个过程使黑洞的角动量发生减少，如果这样的过程一直持续下去，黑洞最终将失去它所有的角动量，成为非旋转的史瓦西黑洞。
这是一个蕴含着深刻喻意的理论，黑洞并非一切星际物质的终点，一个吞噬一切的“全黑”无底洞，在某一些物理机制下（包括彭罗斯过程以及霍金辐射），黑洞吞噬的能量与信息能以全新的形式重返回宇宙。
这样的学说，给了我们丰沃的科幻想象空间。在遥远的远未来，人类文明不再满足恒星级别的戴森球攫取能量方式，兴许会将目光投向更大质量的黑洞，在黑洞的边缘搭建一圈宏伟的环形轨道，将巨大城市运行其上。我们将城市的工业与生活垃圾装入小车，沿旋转路径抛入黑洞能层，垃圾被倾倒入反转轨道，落入视界，而变空的小车则离开能层，被发电机转子回收，带动旋子发电。
史蒂芬▪巴克斯特发表于2000年的《引力矿》描述了一个遥远宇宙未来的冷色调故事，彼时的人类早已告别肉身，以能量形式游荡于日益荒芜的热寂宇宙中，黑洞变成了最后的能量源泉。
在一个个因为人类汲取能量而彻底枯萎的黑洞还遗留着亿万年前开采的遗迹：“黑洞边缘曾经架设着紧密的电磁笼，像发电机一样从旋转着的黑洞抽取能量。漂浮着的紧密压轴的物质云团，被扔出了黑洞的能层，在复杂的轨道中运转，借以提取出重力能——那是古代的引擎，已经被废弃很久了。”
A.I.不可智能论
1989年，彭罗斯出版了著名的《皇帝的新脑》，鲜明地树起了“强A.I.不可能形成”的旗帜。
彭罗斯用了一大堆数理公式从哥德尔不完备理论出发，推导出人的理性推理是非算法的。真正有人类推理能力的A.I.，是不可能由人类孤立的计算机系统中创生。
我们简单归纳一下彭罗斯的论证过程，根据哥德尔不完全性定理，没有哪一个孤立的数学系统内部能够做到完全自洽的逻辑推理，计算机所使用的离散形式算法(也就是图灵机)，体现的是形式化计算的智能。而我们人类的意识则能够判断一个不能在系统内证明的真命题，因此人类意识超出了算法系统所受的限制。
彭罗斯这一论点与科幻小说中不断进化、全知全能的机器人形象完全背道而行。
不过，也有科幻作家利用这一理论，演绎出一些另类的故事。
比如笔者就曾尝试过在《宇宙涟漪中的魔法师》中塑造这样的形象。一位赛博世界的魔法师在一串离奇遭遇后，怀疑一位远超出人类智力的人工智能在暗中帮助自己。正在困惑之际，他巧遇到了意识上传赛博世界的彭罗斯。彭罗斯直截了当地否定了超级A.I.能够无中生有地诞生于数据暴涨虚拟世界的可能性，但也给与了一个封闭系统之外（外面的真实宇宙）的某种作用力可能催生出人类难以预料智能的猜想。
量子意识论