Энтропия пространства-времени: как измерить хаос гравитационных складок ✎ экспресс

Оригинал: "Landauer entropy of spacetime"
· J. M. Isidro, B. Koch, A. Rincon
arXiv:2605.22172 · 2026-05-21 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Новый метод измеряет энтропию пространства-времени, опираясь на принцип Ландауэра: стирание информации порождает тепло.

Пространство-время — не пассивная сцена, а динамическая ткань, которую массивные объекты деформируют, словно натянутый шёлк под тяжестью шаров. В каждой такой гравитационной складке закодирована информация — и, согласно принципу Ландауэра, стирание любого бита требует выделения тепла. Отсюда следует, что степень «помятости» пространства можно выразить через энтропию — физическую меру беспорядка, неразрывно связанную с информацией и теплотой.

Чтобы количественно оценить этот хаос, физики предложили остроумную процедуру: через искривлённую область пропускают пучок световых лучей — подобно тому, как нити проходят сквозь измятый лоскут ткани. Каждый луч, взаимодействуя с геометрией, несёт долю энтропии; суммируя вклады всех лучей, можно вычислить полную энтропию, порождённую кривизной. В случае невращающейся чёрной дыры — области, где ткань пространства-времени продавлена до предела — такой подсчёт в точности воспроизводит знаменитую формулу Бекенштейна и Хокинга: S = A/4, где A — площадь горизонта событий. Примечательно, что эта формула не зависит от того, какие именно объекты поглотила дыра: энтропия растёт исключительно за счёт увеличения площади поверхности, словно сама геометрия «помнит» лишь о том, сколько места занято, а не о деталях упавшего вещества.

Так пространство-время из пассивного вместилища событий превращается в активного участника, сплетающего гравитацию, информацию и термодинамику в единый клубок, где кривизна и энтропия оказываются двумя сторонами одной медали.

Чёрная дыра не различает, что в неё падает: два объекта с разной внутренней энтропией, поглощённые дырой, увеличат её энтропию одинаково — только за счёт роста горизонта.

S = \frac{A}{4}
S — энтропия, A — площадь горизонта чёрной дыры в планковских единицах (очень маленьких квадратиках пространства).
Учёные
Jacob BekensteinStephen HawkingGerard 't HooftLeonard SusskindKarl SchwarzschildJoseph Weber
Понятия
энтропия Бекенштейна–Хокинга теорема Бекенштейна о границе энтропия Больцмана закон площади второй закон термодинамики уравнения Эйнштейна площадь принцип Ландауэра энтальпия голографический принцип эргодическая теорема граница интервал пространства-времени энтропийная гравитация уравнение Шрёдингера пространство-время предел Ландауэра действие теорема о моногамии запутанности стрела времени