Как ни странно, звуковые волны в жидкости ведут себя подобно волнам света в пространстве. Даже у черных дыр есть акустические аналоги. Быть может, пространство-время представляет собой своего рода жидкость, напоминающую эфир доэйнштейновской физики?

Во Вселенной все еще рождаются звезды и черные дыры. В  течение  последних  14  млрд.  лет космическое строительство постепенно перемещается от крупных галактик к мелким. В течение первой половины жизни Вселенной в  гигантских галактиках сформировалось огромное количество звезд и  сверхмассивных  черных  дыр,  которые дают энергию ярким квазарам (слева).  Во  второй  половине  жизни активность  гигантских  галактик снизилась, но формирование звезд и  черных  дыр  продолжалось  в  галактиках  среднего  размера,  таких как наш Млечный Путь  (в центре). В  будущем  основными  участками космической  активности  станут карликовые  галактики,  каждая  из которых содержит лишь несколько миллионов звезд (справа).

Открытие Хокингом теплового излучения чёрной дыры было для большинства специалистов полной неожиданностью, хотя к моменту этого открытия уже существовало довольно много соображений, свидетельствующих о тесном переплетении физики чёрных дыр и термодинамики.

Уилер, по-видимому, первым обратил внимание на то, что в рамках классической теории тяготения уже сам факт существования чёрной дыры противоречит закону возрастания энтропии. Действительно, представим себе, что чёрная дыра поглощает горячее тело, обладающее некоторым запасом энтропии. Тогда внешний наблюдатель видит уменьшение полной энтропии в части мира, доступной его наблюдению. Чисто формально этого уменьшения энтропии можно было бы избежать, если просто приписать энтропию, связанную с упавшим телом, внутренности чёрной дыры. Однако этот выход явно неудовлетворителен, поскольку любые попытки внешнего наблюдателя определить значение энтропии, поглощённой чёрной дырой вместе с горячим телом, обречены на неудачу. Кроме того, состояние падающего на чёрную дыру вещества могло задаваться множеством микроскопических параметров, после падения, согласно теореме об отсутствии волос на чёрной дыре, должно описываться только тремя: массой, моментом импульса и электрическим зарядом. По прошествии краткого времени после этого процесса чёрная дыра становится стационарной и вследствие эффекта выпадения волос полностью забывает такие детали, как строение упавшего тела и его энтропию.

Этот обзор является продолжением

• О принципах в физике
• Голографическая принцип - первая встреча

На вопрос «из чего состоит физический мир» вам скорее всего ответят – «из вещества и энергии». Однако образованный человек непременно упомянет и об информации, которая играет ключевую роль в живой и даже неживой природе. Согласно же теории Джона Уилера (John A. Wheeler) из Принстонского университета, физический мир состоит именно из информации, а вещество и энергия играют в нем второстепенную роль.

В наше время трудно найти человека, который не слышал бы о чёрных дырах. Вместе с тем, пожалуй, не менее трудно отыскать того, кто смог бы объяснить, что это такое. Впрочем, для специалистов чёрные дыры уже перестали быть фантастикой – астрономические наблюдения давно доказали существование как «малых» чёрных дыр (с массой порядка солнечной), которые образовались в результате гравитационного сжатия звёзд, так и сверхмассивных (до $10^9$ масс Солнца), которые породил коллапс целых звёздных скоплений в центрах многих галактик, включая нашу. В настоящее время микроскопические чёрные дыры ищут в потоках космических лучей сверхвысоких энергий (международная лаборатория Pierre Auger, Аргентина) и даже предполагают «наладить их производство» на Большом адронном коллайдере (LHC). Однако подлинная роль чёрных дыр, их «предназначение» для Вселенной, находится далеко за рамками астрономии и физики элементарных частиц. При их изучении исследователи глубоко продвинулись в научном понимании прежде сугубо философских вопросов – что есть пространство и время, существуют ли границы познания Природы, какова связь между материей и информацией. Попытаемся осветить всё наиболее важное по этой теме.