Entropija je jedan od onih zastrašujuće dubokih koncepata koji čine jezgro čitave oblasti fizike (u ovom slučaju termodinamike) koja je nažalost toliko matematička da je teško objasniti jednostavnim jezikom. Ali mi ćemo pokušati. Kad god vidim reč entropija, volim da je zamenim frazom „brojeći broj načina na koje mogu da preuredim scenario dok ga ostavljam uglavnom istim“. To je malo zalogaj, slažem se, pa će entropija morati da uradi.
Ustajete ujutru vikendom i odlučujete da se konačno uhvatite u koštac sa monumentalnim zadatkom čišćenja svoje spavaće sobe. Podižete, čistite, savijate i odlažete svoju odeću. Ispravljaš svoje čaršave. Pahuljite svoje jastuke. Vi organizujete svoju fioku za donji veš. Posle sati napora, odstupite da biste se divili svom radu, ali već možete da osetite osećaj nelagodnosti u stomaku. Uskoro, samo znaš da će opet biti neuredno.
Vi to instinktivno znate jer postoji samo jedan jedinstven način da imate savršeno uređenu sobu, sa mestom za sve i svašta na svom mestu. Postoji samo jedan način da se dobije ovaj precizan scenario. Pošto ste sada upoznati sa tom rečju, možete je slobodno koristiti: mogli biste reći da savršeno čista soba ima veoma nisku entropiju.
Hajde da uvedemo neki poremećaj. Uzmite jednu neuparenu čarapu i bacite je u svoju sobu. Sada je neuredno. I možete postaviti mjernu meru za ovu neurednost. Tvoja usamljena čarapa može biti na podu. Može biti na krevetu. Može da viri pola iz fioke. Postoji nekoliko načina na koje možete da preuredite ovaj scenario – pojavljivanje jedne neuredne čarape u vašoj sobi – dok opšta slika ostaje ista. Entropija je veća.
I onda vaš pas, ili vaša deca, ili vaš pas i deca upadaju u sobu. Nastaje haos. Ništa nije tamo gde bi trebalo da bude, a postoji skoro i konačan broj načina da se postigne isti nivo nereda. Entropija — i frustracija — su zaista veoma visoke.
Fizičari vole da koriste entropiju jer ona takođe služi kao zgodan način za kodiranje informacija u sistemu. Dakle, merenjem entropije — sa količinom koju fizičari veoma lako rukuju — oni takođe mogu da steknu kontrolu nad količinom informacija u sistemu.
Ovo se odnosi na bilo koji sistem u univerzumu, poput crnih rupa.
Počevši od 1981. godine, fizičar Džejkob Bekenštajn – čiji je rad bio samo stidljiv da nas natera da pozovemo na Bekenštajnovo zračenje – otkrio je dve izuzetne, neintuitivne činjenice o crnim rupama i njihovim horizontima događaja. Prvo, zapremina sadržana u crnim rupama predstavlja apsolutno najveću količinu entropije koju bilo koja zapremina slične veličine u univerzumu može imati.
Drugim rečima, crne rupe su sfere maksimalne entropije. Pustite to da uđe. Bez obzira koliko vaša soba bude neuredna, bez obzira na to koliko namerno ili nehotice povećavate njenu entropiju, nikada, nikada ne možete nadmašiti entropiju crne rupe veličine sobe. Ta činjenica bi odmah trebala pokrenuti neka zabrinjavajuća, ali intrigantna pitanja. Od svih divnih kreacija u svemiru, zašto je priroda izabrala crne rupe da sadrže najviše entropije? Da li je ovo puka slučajnost ili nas ovo uči nečemu vrednom o vezi između kvantne mehanike, gravitacije i informacija?
Taj osećaj zbližene nelagode i uzbuđenja bi trebalo da se pojača kada saznate drugu činjenicu o crnim rupama koju je Bekenštajn otkrio. Kada crnoj rupi dodate informacije, ona postaje veća. To samo po sebi nije iznenađujuće, ali crne rupe — i samo crne rupe — rastu na takav način da njihove površine, a ne zapremine, rastu srazmerno količini novih informacija koje prolaze u njih.
Ako uzmete bilo koji drugi sistem u univerzumu – zvezda koja konzumira planetu, vi konzumirate čizburger – entropija i informacije kombinovanog sistema rastu. Kao i jačina zvuka (i za zvezdu i za vas). I obim se povećava proporcionalno povećanju količine informacija. Ali crne rupe, iz nekog razloga koji još uvek ne razumemo, prkose ovoj zdravorazumskoj intuitivnoj slici.
