понимается информация, которую мы получили о данной системе в ходе наших прошлых взаимодействий с ней; это информация, позволяющая нам предсказывать, что мы получим в результате будущих взаимодействий с этой системой. Первый постулат описывает зернистость квантовой механики, то есть тот факт, что существует лишь конечное число возможностей. Второй описывает неопределенность – то, что всегда существует некоторая непредсказуемость, позволяющая нам получать новую информацию. С приобретением новой информации о системе полная релевантная информация не может расти бесконечно (в силу первого постулата), и часть прежней информации становится нерелевантной, то есть она больше не влияет на предсказания будущего. В квантовой механике при взаимодействии с системой мы не только что-то узнаем, но также «аннулируем» часть релевантной информации о системе[124].
В целом формальная структура квантовой механики по большей части следует этим двум простым постулатам. Тем самым теория неожиданным образом сама создает благоприятную почву для ее интерпретации в терминах информации.
Фундаментальное значение понятия информации для объяснения квантовой реальности первым осознал Джон Уилер, отец квантовой гравитации. Уилер использовал для выражения этой идеи фразу «всё из бита», означающую, что всё сущее есть информация.
Информация вновь появляется в контексте квантовой гравитации. Вспомните, площадь любой поверхности определяется спиновыми петлями, которые ее пересекают. Эти спины являются дискретными величинами, и каждый из них вносит свой вклад в площадь.
Поверхность фиксированной площади может быть образована из этих элементарных квантов площади множеством различных способов, скажем, N способами. Если вы знаете площадь поверхности, но не знаете, как в точности распределены составляющие ее кванты площади, то имеет место нехватка информации о поверхности. Это один из способов вычисления теплоты черной дыры. Для квантов площади черной дыры, заключенных в поверхности определенной площади, есть N различных способов, которыми они могут быть скомбинированы. Это аналогично тому, как у молекул в чашке чая есть N различных способов движения. Таким образом, мы можем связать с черной дырой определенное количество недостающей информации, то есть энтропию.
Количество информации, связанной таким образом с черной дырой, напрямую зависит от площади A: чем больше дыра, тем больше количество недостающей информации.
Информация, попадающая в черную дыру, больше не возвращается вовне. Но, входя в черную дыру, информация несет с собой энергию, за счет которой черная дыра становится больше и увеличивает свою площадь. При взгляде со стороны информация, теряющаяся в черной дыре, проявляется как энтропия, связанная с площадью дыры. Первым, кто заподозрил нечто подобное, был израильский физик Яаков Бекенштейн.