第508章 資訊理論2

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既然知道了熵為何物，那麼黑洞是否也有熵呢？這是非常肯定的。也就是說，黑洞內部是隱藏著資訊的。一個資訊跌入的地方，當越過黑洞的視界後，資訊就被隱藏了，你看不到它們。

但是，黑洞裡面能隱藏的資訊的最大值是多少，一個黑洞的視界後面能隱藏的位元數量的最大值是多少，才是重要的。

那麼到底要怎麼樣去計算一個黑洞能隱藏的資訊值的大小呢？讓我們類比一下一個浴缸吧，你每次往裡面滴入一分子的水，然後統計計算出中國滴入了多少滴，你就會知道答案是多少。

多少分子的水、或者說位元的數量、水滴的數量等，將會和浴缸的容量成正比，對吧？假設你將浴缸的容積翻倍，你就需要將水的量也翻一倍，因此原子的數量也會翻一倍，沒錯，這是很平常的事。但卻不正確。

咱們來逐一數一下，為了把一個小黑洞變成大黑洞，酒精需要滴入多少資訊吧。那麼咱們就從小黑洞開始，實際上所有的小黑洞就是等於沒有黑洞。小的，和毅力花生一樣大的黑洞，實際上毅力花生打的黑洞是及其重的。和地球一樣重。

咱們就換用輕一點的吧，大約和一粒塵埃一樣重的吧。這是你實際上能得到的最小的黑洞，然後往裡面滴入一個位元的資訊，什麼事一個位元的資訊？意思就是一個基本粒子。姑且就當做是一個光子吧。我們滴入一個光子進去，唯一的資訊就是我們吧一個光子滴入進去了。或者說我們滴入了一個單極的光子，而不是有其他極。

我們滴入了一個基本粒子進去，注意了這裡有一個非常深奧的問題。該資訊在量子狀態下會成為離散單元，在量子裡面他們管這叫做粒子。丟入一個粒子，丟入一個位元其效果即是增加了能量，因此黑洞，以及黑洞的質量增加了一個位元。

再做一次，吧第二滴滴入黑洞，黑洞又會增大一點。再重複，不斷的重複，知道黑洞達到了你想要的尺寸。數一數，需要花費多少波長適當的光子才能建造出一個你所需的恥度大小的黑洞。然後你將會得出一個結論。

首先大家一般的期待會是什麼？一般的期望是，就像浴缸一樣，就像有一定數量的水滴充滿的浴缸，與體積成正比。一般人的語氣會是，構建一個給定尺寸的黑洞所需的資訊的位元總數應該和立方米或者隨便什麼體積單位成正比。

但這將不會與你的結論相同，你會發現黑洞的隱藏資訊的位元的數量其實是與黑洞視界的面積，即用一種叫做普朗克單位的測量單位是相等的。

首先，最出乎意料的是，竟然是與面積而不是體積成正比。這是什麼意思呢？意思是，當資訊的位元落在視界上，它們就會像小小的、無法穿透的物體累積在視界上，無法彼此推動離開視界，從而到達某種密度。這就如同在桌上的一堆硬幣，你奴隸的湘江它們堆得越近越好，但是在黑洞的視界上表面，而非視界內部。這就是第一個驚訝的地方。

另一個驚奇的地方在於每一個小位元的尺寸，換句話說，這些小小的位元所佔有的面積是非常非常小的。一個普朗克面積，就是10的負66次平方厘米。也就是需要一千萬億萬億萬億萬億萬億這樣的普朗克面積，才能覆蓋一個光子，覆蓋一個光子的表面。所以，這是個極其微小的單位。然而，這也是經過極其嚴謹計算出來的單位。

這也將是你結合量子力學和黑洞的屬性所計算出來的。

那麼，你可以問，一個裝滿水的浴缸，一個裝滿水的浴缸是具有熵的（意思就是它含有隱藏資訊），隱藏的資訊是什麼？如果是在原子論的框架下，就是原子，誰的原子的運動，原子的位置，組成了裝滿浴缸的水的熵。實際上，是愛因斯坦最終確立了這個概念。

可是，你也可以針對黑洞，提出同樣的問題。如果黑洞具有熵，就意味著在我們不知道的視介面上，存在著極小的圍觀的自由度，有一些不知怎麼產生的熵。低等文明能夠認知到液態和固態，但不能確定這些構建隱藏資訊的微小物質的自由度是多少。即使有一些理論、猜想、數學模型，其中之一便是弦理論。

大致的說一下，什麼是弦理論。根據弦理論，一個史瓦西黑洞的熵，不要在意什麼事史瓦西黑洞。在弦理論中，基本粒子是由一些極其小的弦組成的，小小的弦組成環。一個基本粒子是弦能夠形成的，理論上能形成的最小的環。

現在，你可以拿一個弦，你可以加熱它，你可以給它注入更多的能量。你如何給它注入更多的能量？你可以把它放進一個平底鍋，讓它跳來跳去，但效果不太理想。你把它