È possibile che l'intero universo stia "funzionando" come un computer a buco nero, ecco perché: Se qualcosa con la stessa massa dell'universo fosse un buco nero, l'orizzonte degli eventi avrebbe un raggio di 14 miliardi di anni luce - che osserviamo riguardo al nostro stesso universo. I buchi neri sono anche gli oggetti più densamente computazionali possibili, perché rappresentano il limite su quanto informazione puoi imballare in un volume finito. Questo è noto come il Bekenstein Bound, che è in realtà un'affermazione sul massimo possibile di entropia, ma, si scopre che l'entropia termodinamica di un sistema fisico è la stessa dell'entropia di Shannon delle informazioni necessarie per descrivere quel sistema. Ok, quindi succede che i buchi neri siano i migliori computer possibili e il nostro universo ha la giusta massa e dimensione per essere un buco nero. Come vengono eseguite le computazioni? Prima di tutto, I/O per computer a buchi neri: Quando lasci cadere qualcosa in un buco nero, mentre cade verso l'orizzonte degli eventi, la forza di gravità dilata il tempo in modo tale che tutti i fenomeni meccanici quantistici diventano congelati per un osservatore esterno, e la completa descrizione meccanica quantistica dell'oggetto, cioè il suo contenuto informativo, viene impressa sull'orizzonte degli eventi. Questo è il tuo input. Allo stesso tempo, il buco nero sta lentamente evaporando tramite la radiazione di Hawking - c'è una costante fluttuazione di fondo nel contenuto energetico dello spazio che puoi pensare come una "schiuma quantistica", o come coppie di particelle di materia e antimateria che appaiono e si annichilano a vicenda. Al confine netto dell'orizzonte degli eventi, un membro della coppia particella-antiparticella viene catturato e cade nel buco nero, mentre l'altro si irradia nello spazio. Questo è il tuo output. Questi due fenomeni sono connessi da come l'influenza gravitazionale della materia che cade nel buco nero deforma sottilmente la forma locale del confine dell'orizzonte degli eventi, il che influisce su come viene emessa la radiazione di Hawking. Ok, quindi puoi interfacciarti con una CPU BH lasciando cadere cose e osservando la radiazione emessa. Cosa succede dentro? Ci sono due cose da considerare: La prima è che, tramite il Principio Olografico, è in effetti possibile ricostruire perfettamente una complessa configurazione tridimensionale di atomi, molecole ed energia tramite informazioni codificate su un volume di confine. La seconda è che non ottieni necessariamente un "punto" di densità infinita all'interno di un buco nero - nella teoria della gravità di Einstein–Cartan–Sciama–Kibble, che rilassa un vincolo su una caratteristica dello spaziotempo che tiene conto della proprietà meccanica quantistica di spin intrinseco. Man mano che la materia si comprime sempre di più, una forza di repulsione spin-spin cresce per contrastare il collasso gravitazionale e la materia raggiunge una densità critica finita a quel punto rimbalza e si espande, formando il lato opposto di un ponte wormhole di Einstein-Rosen verso un universo in espansione. Ok, quindi ottieni un universo in espansione come quello in cui viviamo, dove i processi fisici 3D all'interno possono essere rappresentati da informazioni codificate sulla superficie di contenimento, in modo tale che il bordo del nostro Volume di Hubble sia l'orizzonte degli eventi del buco nero. Sembra tutto a posto finora. Cosa fa il calcolo? Si scopre che "calcolare" è ciò che accade quando i sistemi fisici "fanno le loro cose" - quando due atomi si legano, quando le molecole reagiscono, quando un organello cellulare produce una proteina, quando un animale sviluppa immunità a una malattia - tutti questi processi fisici sono di natura trasformativa dell'informazione, cioè la configurazione fisica delle cose, secondo qualche macchina a stati o matrice di trasformazione o operatore hamiltoniano - un insieme di regole determina cosa succede con il ciclo di clock successivo. E probabilmente ci sono cicli di clock e bit indivisibili - un'implicazione del Principio Olografico è che lo spaziotempo interno non è infinitamente divisibile, altrimenti ci vorrebbe un'infinità di informazioni per descriverlo. E infatti c'è una durata e una lunghezza "minima".