Брошенный в пруд камень оставляет на воде расходящиеся круги. В квантовой физике роль таких кругов играют уравнения, связывающие свойства частиц. Недавно математики предложили набор таких уравнений для мира без гравитации, но с большим числом «степеней свободы» — примерно как у сложной ряби на воде. Вопрос был в том, откуда они берутся.
Ответ пришёл из неожиданного места — из геометрии чёрных дыр. Учёные рассмотрели, как ведёт себя лёгкое скалярное поле (простейший тип квантового поля) в искривлённом пространстве вокруг чёрной дыры. При определённых условиях из сложной системы уравнений выделяются простые — почти как если бы высокая волна на пруду вдруг застыла в правильный узор. Этот эффект «расцепления» вблизи границы пространства-времени даёт те самые правила, которые раньше вывели на бумаге для плоского мира.
Такой мост между гравитацией и квантовой теорией — не просто математическое упражнение. Он позволяет заглянуть в режимы, которые раньше были недоступны: например, что происходит с частицами не только на световом конусе (условной границе причинности), но и вдали от него. Это шаг к пониманию того, как квантовые эффекты могут менять саму ткань пространства.
Голографический принцип впервые предложили для чёрных дыр: вся информация о том, что упало в дыру, может быть закодирована на её горизонте событий — как на плёнке.
В романе «Ложная слепота» Питера Уоттса инопланетный разум использует квантовые эффекты для обработки информации, что перекликается с идеей о том, что пространство-время может быть вычислительной средой.