Мера скрытой информации о материи, поглощённой чёрной дырой, пропорциональная площади её горизонта.Энтропия чёрной дыры — это величина, которая измеряет скрытую информацию обо всей материи и энергии, упавшей в чёрную дыру, и она пропорциональна площади горизонта событий, а не его объёму. Эта идея, основанная на термодинамике и квантовой механике, предполагает, что чёрная дыра — это не просто вакуум, а система с огромным числом микроскопических состояний. Она разрешает парадокс сохранения информации, когда материя исчезает за горизонтом, связывая гравитацию с квантовой теорией.
Якоб Бекенштейн предложил эту идею в 1972 году, а Стивен Хокинг формализовал её в 1974 году, выведя температуру и энтропию из квантовой теории поля вблизи горизонта.
В классической физике чёрная дыра поглощает всё, не оставляя следов. Но квантовая механика требует сохранения информации. Рассматривая горизонт как границу с температурой и энтропией, физики применяют законы термодинамики: энтропия задаётся формулой Бекенштейна-Хокинга, S = A/4 (в планковских единицах), где A — площадь горизонта. Это означает, что горизонт кодирует информацию на своей поверхности, как голограмма, и любое изменение массы или спина чёрной дыры соответствующим образом меняет энтропию.
Это центральная концепция в теоретических исследованиях квантовой гравитации, таких как теория струн и петлевая квантовая гравитация, и она важна для дискуссий о парадоксе информации и природе пространства-времени.
Для чёрной дыры массой с Землю энтропия составила бы около 10^77 бит, что намного превышает энтропию всего обычного вещества в наблюдаемой Вселенной.
