从奈米科技到稀米科技
如果任何物质团块都是电脑，那么黑洞就是个被压缩到最小可能体积的电脑了。当电脑缩小时，其组件间相互施加的重力会变得非常强大，最终将强大到没有任何实质物体可以逃脱的地步。黑洞的大小称为史瓦西半径（Schwarzschild radius），其数值与质量成正比。

一个质量为一公斤的黑洞，半径约为10-27公尺（质子的半径为10-15公尺）。将电脑缩小并不会改变它所含的能量，因此它每秒钟仍旧可执行10^51次运算。但是其记忆容量却改变了。当重力不显着时，总储存容量正比于粒子数目，也就正比于体积。但当重力主宰时，它将粒子相互连结，因此总体而言能储存的资讯较少。黑洞的总储存容量与其表面积成正比。1970年代，霍金与耶路撒冷希伯来大学的柏肯斯坦（Jacob Bekenstein）计算出，一公斤的黑洞只能储存约10^16位元─比被压缩前的同型电脑少了许多。

可资弥补的是，黑洞是个超高速处理器。事实上，黑洞翻转一个位元的时间是10-35秒，相当于把光从该电脑的一端传到另一端所需的时间。因此，相较于高度平行化的终极笔记型电脑，黑洞可说是个序列电脑。它以单一装置的方式运作。

那么，黑洞电脑实际上如何工作呢？输入不会是个问题：将资料数据以物质或能量的型态编码，再掷入黑洞即可。只要适当地准备好要掷入的材料，骇客将能够为黑洞设计程式来执行任何要求的运算。物质一旦进入黑洞，它将永远消失﹔所谓的事件视界（event horizon）就标示着这个消逝点。快速坠落的粒子相互作用，在抵达黑洞中心奇异点前的有限时间里进行运算，然后消逝。物质在奇异点被压扁时发生了什么事，取决于量子重力理论的细节，这理论目前尚不清楚。

黑洞电脑输出的是霍金辐射。因为能量守恒的缘故，其质量必定会减少，一公斤的黑洞在发出霍金辐射后，短短的10-21秒内就会消失殆尽。最强辐射所对应的波长等于黑洞的半径；对于一公斤的黑洞而言，所对应的是极强烈的γ射线。粒子侦测器可捕捉这辐射，将它解码后供人类使用。

霍金研究这个以他为名的辐射，结果颠覆了黑洞是个没有任何东西可逃离其力场之物体的传统认知。黑洞的辐射速率与其大小成反比，因此像那些位在星系中心的大黑洞，能量的漏失远比它们吞噬物质的速率慢。但未来的实验或许能在粒子加速器中创造出微型黑洞。这些黑洞应会在诞生后不久便立即爆炸，迸发大量辐射。所以黑洞不该被认为是个固定物体，而是个会以最大可能速率进行运算且转瞬即逝的物质聚合体。

逃脱计画
真正的问题在于霍金辐射是否提出了运算的答案，或只是一番胡言乱语。此议题仍有争论，但包括霍金在内的大多数物理学家认为，这辐射是在黑洞形成时坠入其中的资讯，经高度处理后产生。虽然物质无法离开黑洞，但其资讯却可以。了解这个现象究竟如何造成，是目前物理学界最热中的问题之一。

【意犹未尽吗？欲阅读完整全文，请参阅科学人2004年12月号〈黑洞是个大电脑〉】

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