第618章黑洞熵，能量与信息 (第3/3页)

统所对应的可能排列就越多，可知晓的细节信息就越少。

    观测与获取信息的过程，就是消除不确定性的过程。

    如果能获取一个系统全部的信息，系统就被固定为唯一确定的排列形式，不确定性变为零——也即是绝对零度。

    当然，因为不确定性原理，这在物理上是无法达成的。

    在宇宙中，熵最高的物体就是黑洞，黑洞隐藏着最多的信息。

    所有的信息都被隐藏在事件视界内部，从外界能观测到的仅有质量、角动量与电荷。

    黑洞熵给出了一个区域中不确定性的上限，描述了这一区域内的所有可能性。

    一个地球大的三维空间，能容纳的信息量最大为10^83比特，所有可能的排列总共有2^10^83种。

    一个可观测宇宙大的三维空间，能容纳的最大信息量为10^123比特，所有可能的排列为2^10^123种。

    利用黑洞熵，可以在质量与信息量之间构建定量的联系。

    三维宇宙中，一个黑洞储存的信息量与质量的平方成正比。

    但这里的黑洞质量与整个系统的总能量并不相等。

    黑洞是时空中的凹陷，要离开这个凹陷，就像在地球上从谷底跳到更高的平地一样，需要付出能量克服引力势能。

    因此对于整个系统而言，引力势能带来了负的能量贡献。

    随着黑洞逐渐变大，负的引力势能也会越来越大，因而让系统的总能量减。

    将与引力相关的负的能量加入计算之后，能得出新的结果：

    信息量与能量成正比。

    通过黑洞熵，能量与信息这两个宇宙的基本属性得到了定量的统一。

    有多少信息，就意味着有多少能量。

    物体落入黑洞之中，黑洞的熵增加，隐藏在黑洞中的信息也随之增加。

    黑洞蒸发损失质量，隐藏在黑洞中的信息也随着辐射释放。

    这是量子力学的根基，它被称为幺正性。

    信息不会消失，所有可能事件的出现概率之和总是为一。

    能量守恒，信息守恒。

    物质不灭，信息不灭。

    在三维宇宙中，一个空间区域所能容纳的信息量上限由黑洞的二维事件视界面积决定。

    因此一个区域所能容纳的能量上限同样也由二维事件视界的面积决定。

    但在多一个宏观空间维度的四维空间中，一个空间区域能容纳的信息量上限由高维黑洞的三维事件视界的体积决定。

    李恒此时所在的这个三维膜宇宙只是属于一个庞大的四维空间中的一部分。

    所以他才能让手中这个主神空间的密度远远超过三维空间中同等质量黑洞的极限，却仍旧不会变成黑洞。

    就像在吞噬星空宇宙中时那样，即使将一整座源世界的物质与能量全部压缩到一个太阳系的微区域里，仍旧不会让这些物质转变成黑洞。

    因为吞噬星空宇宙是漂浮在四维空间中的三维膜宇宙，决定能量与信息量上限的是普朗克体积，而非普朗克面积。

    它在一个区域内容纳的物质密度极限能达到每立方米10^96千克。

    在四维空间的三维膜宇宙中，一个可观测宇宙大的区域能容纳的信息量约为10^185比特，所有可能的排列共有2^10^185种。

    作为生存在四维空间中的生命体，即使那些浑源生命体的身体密度远远超过了夸克星、电弱星等等致密体，他们也不会坍缩成黑洞。

    总之，一个给定空间区域内所能容纳的能量与信息量的上限，由低一维的黑洞事件视界决定。

    三维空间的边界二维面积，四维空间的边界三维体积，五维空间的边界四维超体积等等。

    这也是为何那些强大的黑洞生命体能够轻易发现李恒的存在，发现他身在何处又做了些什么。

    他无中生有地创造出任何一个比特的微能量，都会瞬时反应在某个遥远的边界黑洞之上。

    兰道尔极限与贝肯斯坦界限，这两个极限在能量与信息之间给出了定量的联系。

    在抵达了这两个物理极限的黑洞生命体眼里，他的每一个动作都像是黑夜中的烛火一样耀眼。