Det är möjligt att hela universum "körs" som en dator med ett svart hål, här är varför: Om något med samma massa som universum var ett svart hål skulle händelsehorisonten ha en radie på 14 miljarder ljusår – vilket vi observerar i vårt eget universum. Svarta hål är också de mest beräkningstäta objekten, eftersom de representerar gränsen för hur mycket information du kan packa in i en ändlig volym. Detta är känt som Bekenstein Bound, vilket faktiskt är ett uttalande om maximal möjlig entropi, men det visar sig att den termodynamiska entropin för ett fysiskt system är densamma som Shannon-entropin för den information som krävs för att beskriva det systemet. Okej, så det råkar vara så att svarta hål är de bästa möjliga datorerna och vårt universum har rätt massa och storlek för att vara ett svart hål. Hur görs beräkningarna? Först, I/O för datorer med svarta hål: När du släpper något i ett svart hål, när det faller mot händelsehorisonten, vidgar gravitationens styrka tiden så att alla kvantmekaniska fenomen blir frusna för en utomstående observatör, och den fullständiga kvantmekaniska beskrivningen av objektet, det vill säga dess informationsinnehåll, blir inpräntat på händelsehorisonten. Det är din input. Samtidigt avdunstar det svarta hålet långsamt via Hawkingstrålning - det finns en konstant bakgrundsfluktuation i rymdens energiinnehåll som man kan tänka på som ett "kvantskum", eller som par av materia och antimateriapartiklar som dyker upp och förintar varandra. Vid den skarpa gränsen för händelsehorisonten fångas en medlem av partikel-antipartikelparet in och faller in i det svarta hålet, och den andra strålar ut i rymden. Det är din produktion. Dessa två fenomen är sammankopplade genom hur gravitationskraften från materia som faller in i det svarta hålet subtilt förvränger den lokala formen på händelsehorisontens gräns, vilket påverkar hur Hawkingstrålningen sänds ut. Okej, så du kan samverka med en BH-processor genom att släppa in saker och titta på strålningen som avges. Vad händer inuti? Det finns två saker att tänka på: Den första är att det via den holografiska principen faktiskt är möjligt att perfekt rekonstruera en komplex tredimensionell konfiguration av atomer, molekyler och energi genom information kodad på en avgränsande volym. Den andra är att man inte nödvändigtvis får en "punkt" av oändlig densitet inuti ett svart hål - i Einstein-Cartan-Sciama-Kibble-teorin om gravitation, som slappnar av en begränsning av en funktion i rumtiden som står för den kvantmekaniska egenskapen hos inneboende spinn. När materian komprimeras mer och mer, växer en spinn-spinn-repulsionskraft för att motverka gravitationell kollaps och materian når en ändlig kritisk densitet vid vilken punkt den studsar tillbaka och expanderar, och bildar den bortre sidan av ett Einstein-Rosen-bromaskhål till ett expanderande universum. Okej, så du får ett expanderande universum som det vi lever i, där de fysiska 3D-processerna inuti kan representeras av information som är kodad på den omslutande ytan, så att kanten av vår Hubblevolym är det svarta hålets händelsehorisont. Låter bra hittills. Vad innebär datoranvändningen? Det visar sig att "databehandling" är vad som händer när fysiska system "gör sin grej" - när två atomer binder ihop, när molekyler reagerar, när en cellulär organell spottar ut ett protein, när ett djur utvecklar immunitet mot en sjukdom - alla dessa fysiska processer är av karaktären att omvandla information, dvs. den fysiska konfigurationen av saker, enligt någon tillståndsmaskin eller transformationsmatris eller hamiltonsk operator - någon uppsättning regler bestämmer vad som händer med nästa klockcykel. Och det finns sannolikt klockcykler och odelbara bitar - en konsekvens av den holografiska principen är att den inre rumtiden inte är oändligt delbar, annars skulle det krävas en obegränsad mängd information för att beskriva. Och det finns faktiskt en "minst" varaktighet och längd
624,28K