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第610章 黑洞熵能量与信息（第3页）

这里的主神空间每一个的质量都比银河系更庞大，在三维宇宙中同等质量的黑洞半径约为1光年。

但这些仅有手掌大小的主神空间却并没有坍缩，依旧维持着完好无损的模样。

整个三维宇宙空间都保持着平坦，时空的曲率近乎为零。

主神空间中的生物也都完好地维持着原来的生理状态，化为缩小了亿万倍的小人在盒子世界中生存活动。

这源于三维空间和四维空间的区别，与不同维度世界中不同维度黑洞的性质有关。

以仅有三个宏观空间维度的三维宇宙为例。

黑洞的贝肯斯坦熵与全息原理描述了给定体积的情况下，一个区域内所能容纳的最大能量与信息量。

对于存在引力的三维宇宙，给定区域能容纳的能量与信息量由它的二维边界的面积决定。

在热力学中，熵是对系统混乱度的度量。

一辆能正常运转的汽车和一堆铁锈，两者同样由大约10^28个原子组成，它们有着同等的质量和同等的能量。

但前者的熵更低，后者的熵更高。

因为在这10^28个原子可能形成的所有10^10^28种组合形式中，能形成汽车的组合更少，形成一堆铁锈的组合要多得多。

对于低熵的汽车，能够知晓它的引擎零件型号、车座材质、车牌号码等等详细信息。

而对于高熵的铁锈，能知道的信息就少了很多，只有铁锈整体的重量、铁锈的高度与形状等等。

将汽车随意打砸，很容易就能破坏汽车的功能，让它变成一种不同于汽车的全新排列。

但将一堆铁锈随意地打散重组，原子的具体组合状态发生了改变，却无法分辨两堆铁锈之间的不同之处。

随着物体从低熵的状态变为高熵的状态，构成物体可能的排列形式增加，能知晓的物体的细节信息则变少了。

对于某个给定的系统，随着系统的熵增加，所能知晓的系统的细节信息越来越少，系统的不确定性越来越高。

最终熵增加到最大值，系统达到了绝对混乱的熵寂状态。

熵寂状态的系统看起来再无任何变化，无法观测到系统的任何细节信息。

由此便可将熵与信息的概念联系在一起，带来信息熵的概念。

熵是系统排列数目的对数，熵是不可观测的细节中所隐藏的信息量，是系统不确定性的度量。

熵值越大，一个系统的不确定性就越高，系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。

一个地球大小的三维空间，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。

一个可观测宇宙大小的三维空间，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。