根据量子力学，信息（一个物理系统的完整描述）是守恒的，永远不会消失。但根据经典黑洞物理，任何掉入黑洞的物质信息都将被永困于奇点，在黑洞通过“霍金辐射”蒸发殆尽后，这些信息似乎就凭空消失了。这就是“黑洞信息悖论”，困扰了物理学界数十年。霍金辐射指出，黑洞并非全黑。在事件视界边缘，量子涨落产生的虚粒子对中，一个可能掉入黑洞，另一个逃逸，这相当于黑洞在缓慢辐射粒子并损失质量。但最初计算认为，这种辐射是纯粹热辐射，不携带任何内部物质的信息。这违反了量子力学的核心原理。现代理论（如全息原理、黑洞互补性）倾向于认为，信息其实被编码在黑洞的二维表面上（类似于全息图），或在辐射晚期通过极复杂的关联被释放出来，并未真正丢失。解决这一悖论，可能指引着通往量子引力理论的道路。
