# чтиво | Можно ли познать, чем кормилась темная прореха?

    Темные прорехи заслуженно имеют страшную репутацию. Ежели вы уроните ключи в нее, забудьте об их, них уже и не восстановить. Однако вправду ли все обстоит так никудышно? Может ли темная прореха «помнить», что съела? Является ли информация — физической?

    Дабы ответить на вопросец, нам будет нужно малость разжевать, что этакое темная прореха. Хоть мы и не раз разговаривали об их, и об всяких различных.

    Темные прорехи и энтропия


    Темные прорехи — или как только минимум и не крутящиеся них облики — неописуемо ординарные объекты. У их существуют точка невозвращения, эдак именуемый горизонт обстоятельств, непостижимая сингулярность посередине, и фактически это же вся структура. Ежели вы отправите собственного робота-компаньона обследовать темную прореху, и он хотя бы на миг свалится за горизонт обстоятельств, он уже и не возвратится. Вспомяните, мы разглядывали вариант: можно ли передать информацию оттуда, по причине горизонта? — и пришли к очень увлекательным выводам. Ничто и не может покинуть темную прореху — это же что-то вроде закона.

    Однако раз уж мы злоупотребляем аналогиями, «вы — то, что вы едите». Исследовав вашу кровь, актуально принципиальные органы и, хм, объедки, доктор сумеет уверенно сообщить, что сдвигалось вниз по вашему пищевому тракту.

    Можно ли сообщить то же самое об темной прорехе? Можем ли мы сообщить, что свалилось, исследовав гравитационное поле?

    Согласно общей теории относительности, существуют лишь три цифры, которых довольно, дабы обрисовать темную прореху целиком: ее толпа, электронный заряд и угловой момент. Почти всегда важен лишь первый параметр.

    Дабы нормализовать бота, пригодится наиболее трех чисел. С одной стороны, темные прорехи конечны в всепригодном упрощении. Вы кладете в нее объект — и пуф! — вне зависимости от трудности объекта, он исчезает. На первый взор, кажется, что тут второй закон термодинамики отдал слабину.

    Недавно мы длительно рассуждали об фолиант, что этакое энтропия. Сущность второго закона: энтропия — мера беспорядочности Вселенной — постоянно растет со временем. Однако судя по всему, темные прорехи плевать жаждили на второй закон. Смотря на всю эту термодинамику, темные прорехи очень холодны — абсолютный ноль — что значит, что они вообщем и не владеют энтропией (и, кстати, будут жить нетленно).

    К счастью (по последней мере, для наших гипотетичных взаимоотношений с роботом, коего мы закинули в темную прореху сначала вопросца), темные прорехи предлагают обсуждению развернуться. Базовая случайность вселенной превращает горизонт обстоятельств в неописуемо увлекательное пространство. Однако дабы осознать, как только конкретно, давайте углубимся в мир инфы.

    Энтропия и информация

    В 1948 году Клод Шеннон, ученый из Bell Labs, основал род исследовательских работ, заведомых как только теория инфы. Эдак же, как только квантовая механика проделала все современное вычисление на физическом уровне вероятным, теория инфы произвела революцию в криптографии и взаимосвязи, также посодействовала сделать этакую вещь, как только Веб.

    Одним из главных открытий теории инфы будет то, что информация и энтропия плотно сплетены. Эдак же, как только энтропия газа определяет число различных путей, которыми атомы умеют заменять друг дружку, информация сигнала определяет число разнообразных сообщений, кои умеют быть переданы.

    Представим, я отослал сообщение длиной в два знака. В принципе, я мог бы послал 26 x 26 = 676 различных сообщений, однако большая часть из этих композиций букв могли быть полностью глупыми. Для ученых профессионалов это же значит, что хотя в теории для вас будет нужно подле 10 битов (1 и 0, кои употребляются для хранения заданных), дабы различить все вероятные композиции из двух букв, ежели вы понимаете, что передаете слово, для вас пригодится всего 7 бит. Экономия.

    Телепередачу заданных можно значительно уменьшить, заметив, что некие буковкы употребляются пореже, чем альтернативные. Например, в англоязычном E употребляется почаще, чем Z. Ежели вы играете в южноамериканскую «Балду», возникновение буковкы Z на поле боя значительно сокращает количество потенциальных вариаций. Потому, например, по азбуке Морзе E это же:

    .

    в то время, как только Z:

    – – . .

    Комплект Z занимает еще все больше времени, однако это же оптимально, так как для вас придется выполнять это же пореже. Чем труднее (либо маловероятнее сообщение), тем самым все больше инфы оно несет, и тем самым все больше б заданных пригодится для хранения на персональном компьютере.

    Существуют полностью конкретные изменения памяти, кои наиболее специальны, чем альтернативные. Как только и в случае с «Балдой», мы могли бы признать, что большая часть композиций 1 и 0 ординарно спам, однако даже в том случае, вытягивая из мешка плитки с буковками (в южноамериканской игре Scrabble, к примеру), мы можем случаем составить слово. Неполадка в фолиант, что случаем сгенерированное слово будет высмотреть эдак же, как будто его преднамеренно составил игрок.

    Ежели вы нашли диск с наибольшим количеством случаем расположенных единиц и нулей, полностью логично представить, что все эти биты воображают настоящие заданные, кои хранятся на диске. То есть, мы предполагаем, что все сложноватые кружева, зашифрованные в нашем головному мозгу, на доске «Балды» либо «скрэббла», либо физики вселенной — это же четкое отражение тамошнего, что на деле происходило в минувшем.

    Информация и энтропия — и не одно и то же, хотя математически они смотрятся максимально похоже. Почти во всем они обратны. Система с максимально высочайшей энтропией содержит сильно мало инфы, так как мы практически ничего об ней и не знаем. С альтернативный стороны, систему с высочайшей энтропией можно анализировать как только прибор с возможностью хранения немалого количества инфы, ежели лишь вы и не собираетесь глядеть на нее поблизости.

    Темные прорехи испаряются

    # чтиво | Можно ли познать, чем кормилась темная прореха?

    Темная прореха во любых цветах радуги. Вся галерея.

    Все это же подводит нас к черным прорехам, и мы можем возвратиться к начальному вопросцу. Ежели темные прорехи и не содержат информацию, как только они умеют держать в голове, что свалилось в их?

    В 1974 году Стивен Хокинг осознал, что темные прорехи обязаны источать в космос. Посему? Так как галлактический вакуум всегда наводняется рождающимися частичками и античастицами, и некие поглощаются темной прорехой, а уж некие ускользают, заставляя темную прореху максимально малосильно сиять.

    Существуют несколько большенных отличий меж «классическими» темными прорехами (как только них осознавал Эйнштейн) и «квантовыми» темными прорехами (дополненными Хокингом).

    С одной стороны, традиционные темные прорехи живут нетленно, потому информация, которая заключена снутри, и не воображает неурядицу (что попадает вовнутрь, останется снутри). За исключением тамошнего, традиционным черным прорехам (как только мы помечали свыше) хватает трех чисел для параметры.

    Однако как вы предположите вещи в формулировках квантовой механики, все станет куда увлекательнее. С одной стороны, квантовые темные прорехи источают (и в итоге испаряются), что дозволяет нам скрепя сердечко сообщить, что у их существуют какое-нибудь количество тепла. Тепло — это же хлеб с маслом термодинамики, а уж наряду с ней возникает и вероятность кодировать информацию.

    Темные прорехи владеют множеством энтропии. Дабы понять масштаб трудности, на поверхности одной сверхмассивной темной прорехи (как только посередине нашей галактики) столько же энтропии, сколько существовало во всей наблюдаемой Вселенной сначала времен. Все эти вероятные «микросостояния» несут потенциал для хранения больших размеров инфы. Стоит ли, но, отметить, что пока что вконец непонятно, как только можно расшифровать информацию на поверхности темной прорехи.

    Наиболее тамошнего, ежели темные прорехи в конечном счете (в протяжении квадриллионов лет) улетучятся, и не значит ли это же, что излучение, которое они отправляют во Вселенную, довольно для восстановления нашего друга-робота?

    Полностью возможно, и это же и не преувеличение. Однако дабы осознать, как только ишачят квантовая механика и темные прорехи на базовом уровне, нам востребована теория квантовой гравитации, которой пока что нет, к огорчению. Что, в принципе, и не мешает нам рассуждать. Сам Стивен Хокинг произнес:

    «Если вы прыгнете в темную прореху, энергия вашей массы возвратится в нашу вселенную, однако в искаженной форме, которая содержит информацию об фолиант, чем вы были, однако в состоянии сложноватой распознаваемости. Это же как только спалить энциклопедию. Информация и не исчезает, ежели останется дым и пепел. Однако них тяжело читать. На практике, существовало бы очень мудрено поновой воссоздать этакий макроскопический объект, как только энциклопедия, которая свалилась в темную прореху, из инфы излучения, однако итог сохранения инфы важен для микроскопичных действий с ролью виртуальных темных дыр».

    Другими словами на теоретическом уровне сквозь сотку тыщ лет полностью может покажется вероятность расшифровывать информацию этакого рода (и восстанавливать граждан, упавших в темную прореху). Однако хватит ли людям грядущего терпения на этакий длительный и нудный процесс? Это же уже и не наше дело.

    За исключением тамошнего, возможно это же будут не люди, а уж те самый, кому терпения хватает завсегда. И не хватает лишь питания.