É possível que todo o universo esteja "funcionando" como um computador buraco negro, aqui está o porquê: Se algo com a mesma massa que o universo fosse um buraco negro, o horizonte de eventos teria um raio de 14 bilhões de anos-luz - que observamos sobre o nosso próprio universo. Os buracos negros também são os objetos mais densos em termos computacionais possíveis, porque representam o limite de quanta informação você pode embalar em um volume finito. Isso é conhecido como o Limite de Bekenstein, que na verdade é uma afirmação sobre a máxima entropia possível, mas, acontece que a entropia termodinâmica de um sistema físico é a mesma que a entropia de Shannon da informação necessária para descrever esse sistema. Ok, então acontece que os buracos negros são os melhores computadores possíveis e nosso universo tem a massa e o tamanho certos para ser um buraco negro. Como as computações são feitas? Primeiro, I/O para computadores buraco negro: Quando você joga algo em um buraco negro, à medida que cai em direção ao horizonte de eventos, a força da gravidade dilata o tempo de tal forma que todos os fenômenos mecânicos quânticos ficam congelados para um observador externo, e a descrição mecânica quântica completa do objeto, ou seja, seu conteúdo informacional, fica impressa no horizonte de eventos. Essa é sua entrada. Ao mesmo tempo, o buraco negro está lentamente evaporando através da radiação de Hawking - há uma flutuação de fundo constante no conteúdo energético do espaço que você pode pensar como uma "espuma quântica", ou como pares de partículas de matéria e antimateria surgindo e se aniquilando. Na borda afiada do horizonte de eventos, um membro do par partícula-antipartícula é capturado e cai no buraco negro, enquanto o outro irradia para o espaço. Essa é sua saída. Esses dois fenômenos estão conectados pela forma como a influência gravitacional da matéria que cai no buraco negro distorce sutilmente a forma local da borda do horizonte de eventos, o que afeta como a radiação de Hawking é emitida. Ok, então você pode interagir com uma CPU BH jogando coisas dentro e observando a radiação emitida. O que está acontecendo dentro? Há duas coisas a considerar: A primeira é que, através do Princípio Holográfico, é de fato possível reconstruir perfeitamente uma configuração tridimensional complexa de átomos, moléculas e energia a partir de informações codificadas em um volume delimitado. A segunda é que você não necessariamente obtém um "ponto" de densidade infinita dentro de um buraco negro - na teoria da gravidade de Einstein–Cartan–Sciama–Kibble, que relaxa uma restrição sobre uma característica do espaço-tempo que leva em conta a propriedade quântica do spin intrínseco. À medida que a matéria se comprime mais e mais, uma força de repulsão spin-spin cresce para contrabalançar o colapso gravitacional e a matéria atinge uma densidade crítica finita, a partir da qual se rebaterá e se expandirá, formando o lado oposto de uma ponte de Einstein-Rosen para um universo em expansão. Ok, então você obtém um universo em expansão como o que habitamos, onde os processos físicos 3D dentro podem ser representados por informações codificadas na superfície envolvente, de tal forma que a borda do nosso Volume de Hubble é o Horizonte de Eventos do Buraco Negro. Até aqui tudo bem. O que está computando? Acontece que "computar" é o que acontece quando sistemas físicos "fazem suas coisas" - quando dois átomos se ligam, quando moléculas reagem, quando um organelo celular produz uma proteína, quando um animal desenvolve imunidade a uma doença - todos esses processos físicos são da natureza de transformar informação, ou seja, a configuração física das coisas, de acordo com alguma máquina de estados ou matriz de transformação ou operador Hamiltoniano - um conjunto de regras determina o que acontece no próximo ciclo de relógio. E provavelmente existem ciclos de relógio e bits indivisíveis - uma implicação do Princípio Holográfico é que o espaço-tempo interior não é infinitamente divisível, caso contrário, levaria uma quantidade ilimitada de informação para descrever. E de fato há uma duração e comprimento "mínimos".
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