Чем компьютер отличается от черной дыры?

 


Этой фразой, похожей на очередную шутку над Microsoft, начинается главная статья февральского выпуска журнала «В мире науки». Но это один из самых серьезных вопросов современной физики. Для большинства людей компьютеры - это красивые коробки на столе или чипы размером с ноготь, размещенные в современной аппаратуре. Но для физика все физические системы - компьютеры. Ученые рассматривают законы физики как компьютерные программы, а Вселенную - как компьютер. Камни, атомные бомбы и галактики не могут работать под управлением популярных операционных систем, но они регистрируют и обрабатывают информацию. Электроны, фотоны и другие элементарные частицы несут в себе информацию, которая изменяется каждый раз, когда частицы взаимодействуют друг с другом. Физическое существование и информационное содержание неразрывно связаны. Казалось бы, черные дыры должны быть исключением из этого правила. Ввод информации в них не представляет никаких трудностей, но, согласно общей теории относительности, получить ее обратно невозможно. Вещество, входящее в дыру, ассимилируется, и подробности его строения теряются безвозвратно. В 1970-х гг. Стивен Хокинг (Stephen Hawking) из Кембриджского университета показал, что квантовая механика допускает наличие излучения из черных дыр: они светятся, как раскаленный уголь. Однако в ходе анализа, проведенного Хокингом, выяснилось, что излучение носит случайный характер и не несет никакой информации о том, что попало в дыру. Если бы туда провалился слон, возникло бы эквивалентное ему количество энергии, которая, впрочем, была бы мешаниной, и ее никак нельзя было бы использовать для воссоздания животного. Столь очевидная потеря информации весьма загадочна, потому что по законам квантовой механики информация сохраняется.

SPIN