Один момент, о котором я еще ничего не говорил, но который объединяет все три столпа фундаментальной физики – квантовую механику, общую теорию относительности и термодинамику, касается роли информации в современной физике. Сейчас стало понятно, что информация – это больше, чем просто абстрактное понятие, ее можно точно измерить (или дать точную количественную оценку).

Некоторое время назад Стивен Хокинг сформулировал вопрос: что происходит с информацией, например с этой книгой, если бросить ее в черную дыру? Книга, конечно, пропадет, а как насчет содержащейся в ней информации? Я имею в виду информацию, которую содержат слова в книге. Дело в том, что согласно законам квантовой механики информацию нельзя уничтожить, она всегда должна сохраняться. Хокинг описывает, как черная дыра медленно испаряется, теряя энергию в виде так называемого «излучения Хокинга», а согласно квантовой механике эта радиация содержит всю информацию, поглощенную черной дырой, включая информацию, необходимую для восстановления этой книги. Уверены ли мы в этом? Опять же только окончательный вариант теории квантовой гравитации позволит нам поставить точку в этом вопросе.

Исследование математики черных дыр также позволило сделать вывод, что максимальное количество информации, которое можно сохранить в определенном объеме пространства, пропорционально не самому объему, как можно было бы ожидать, а площади поверхности, ограничивающей этот объем. Эта идея известна как голографический принцип и превратилась в мощный инструмент теоретической физики. По сути, она обязана своим существованием глубинной связи между информацией и энергией. Наращивая объем информации, хранящейся в определенном объеме пространства, вы увеличиваете его энергию. А поскольку энергия – эквивалент массы, это означает и усиление гравитационного поля до того момента, пока наш пространственный объем не схлопнется в черную дыру. Голографический принцип утверждает, что теперь вся информация будет закодирована на ровном горизонте черной дыры. Считается, что эта идея работает даже для информации, необходимой для описания Вселенной. Похоже, что роль информации при попытке объединения трех столпов физики будет только возрастать.