Как бы странно это ни звучало, черные дыры кажутся голограммами.
В 1980-х годах физик Джейкоб Бекенштейн смог точно рассчитать, насколько выросла черная дыра. Если вы добавите один бит информации к черной дыре, площадь ее поверхности увеличится ровно на одну планковскую единицу.
Планковская длина — это наименьшее возможное измеримое расстояние, примерно 10^-35 метров, и оно важно, потому что именно в этом масштабе наше понимание физики полностью разрушается. В частности, именно в этом масштабе мы считаем, что нам нужна квантовая теория гравитации, чтобы понять, что происходит. Площадь Планка равна квадрату этой длины, и именно на эту величину вырастает черная дыра. Это могло быть буквально любое другое число в космосе, но вместо этого это конкретное число.
Когда мы добавляем информацию к черной дыре, она реагирует уникальным квантово-гравитационным способом, в отличие от любой другой системы в космосе.
Кажется, что информация, попадающая в черную дыру, больше привязана к ее поверхности, чем к ее объему. Его двумерная поверхность. Какую бы информацию мы ни выбрасывали на горизонт событий, похоже, она там и остается, непосредственно реагируя на эту информацию. Кажется, будто мы кодируем всю трехмерную информацию о том, что построили и что упало в черные дыры, на их двухмерных поверхностях.
Кажется, что черные дыры — это голограммы.
Какое отношение черные дыры имеют к голограммам? Почему единственные доступные места во Вселенной, где встречаются квантовая механика и гравитация, а именно горизонты событий черных дыр, действуют противоречиво здравому смыслу, где их поверхности реагируют на информацию больше, чем их объемы? Природа пытается нас чему-то научить, но мы можем уловить урок только в слабом шепоте.
Итак, давайте возьмем руку природы и посмотрим, куда ведет эта тропа. Если черные дыры — это голограммы, а черные дыры — это проявленная квантовая гравитация, то, возможно, мы начинаем смутно видеть через туманное и зыбкое стекло, как Галилей, когда он впервые тренировал свою домотканую оптику на небе, что квантовая теория гравитации должна быть голографической по своей природе, и эта голография имеет чрезвычайно важные последствия не только для того, как мы воспринимаем тайную математическую физику, но и для масштабов самой реальности.
Такова линия рассуждений, лежащих в основе голографического принципа, и утверждение, содержащее не более трех слов, которое полностью и окончательно уничтожает наше понимание пространства, времени, материи и энергии: мы живем в голограмме.
На нас надвигается следующая и, возможно, последняя гравитационная революция. Все начинается с наблюдения о том, что черные дыры являются областями максимальной энтропии во Вселенной и что потребление ими информационного содержания приводит к пропорциональному росту площади их поверхности, а не объема. И это заканчивается совершенно новым пониманием гравитации.
