
Spanish: 
 
 
 
 
Gracias a Curiosity Stream
por apoyar a PBS Digital Studios.
Los agujeros negros parecen no tener entropía;
pero, de hecho, tienen la mayor parte de la entropía en el universo.
 
Vamos a resolver esto.
 
 
Al principio parecía que los agujeros negros
eran tan simples que no deberían tener entropía.
Pues resulta que contienen
la mayor parte de la entropía en el universo.
Veamos por qué;
Porque, este hecho podría forzarnos a concluir
que el universo es un holograma.
Los agujeros negros son un problema.
Son el resultado inevitable de
un colapso gravitacional extremo.
Al menos, son inevitables
de acuerdo a las ecuaciones de
la teoría general de la relatividad de Einstein.
Esta teoría es una de las más probadas
en toda la física,
lo que significa que probablemente deberíamos creer en los agujeros negros.
También los hemos visto,
en sus efectos gravitacionales en
el espacio que los rodea,

English: 
[MUSIC PLAYING]
MATT O'DOWD: Thanks to
CuriosityStream for supporting
PBS Digital Studios.
Black holes seem like they
should have no entropy,
but in fact they hold most of
the entropy in the universe.
Let's figure this out.
[MUSIC PLAYING]
At first it seemed
that black holes
were so simple they
should have no entropy.
Well, it turns out
they contain most
of the entropy in the universe.
Let's see why
because this fact may
force us to conclude that
the universe is a hologram.
Black holes are a problem.
They are the
inevitable result of
extreme gravitational collapse.
At least they are
inevitable according
to the equations of Einstein's
general theory of relativity.
That theory is one of the
most thoroughly tested
in all of physics, which
means we should probably
believe in black holes.
Also, we've seen them in
their gravitational effects
on their surrounding space
and in the gravitational waves

Arabic: 
 
 
 
 
 
 
تبدو الثقوب السوداء وكأنها لا تحوي على أية إنتروبيا
ولكن في الحقيقة تحوي على معظم الإنتروبيا في الكون
 
تعالوا لنكتشف هذا
 
 
في البداية يبدو أن الثقوب السوداء
بسيطة جداً بحيث يجب ألّا تحوي على أية إنتروبيا
حسناّ, تبيّن أنها تحوي
على معظم إنتروبيا الكون
تعالوا لنرى لماذا
لأن ما سنراه الآن من حقيقة سوف يجبرنا على الإستنتاج
على أن الكون هولوغرامي
الثقوب السوداء مشكلة
فهي النتيجة الحتمية
لإنهيار الجاذبية الشديد
على الأقل, وجودها حتمي
وفقاً لمعادلات أينشتاين
في الجاذبية العامة
وهذه النظرية هي من أحد أكثر النظريات المختبرة
بدقة شديدة, في جميع أفرع الفيزياء
وهذا يعني أنه ينبغي علينا أن نصدّق بوجود الثقوب السوداء
أيضاً لقد رأيناها
بتأثيرها الجذبوي
للفضاء المحيط بها, وبموجات الجاذبية

English: 
caused when they merge.
And yet if black holes exist,
which apparently they do,
they contradict other
theories in physics
that are as sacred as
general relativity.
They cause all sorts of
problems with quantum theory,
which we've talked about before
and we'll review in a sec.
But they also present
an apparent conflict
with the notion of
entropy and the second law
of thermodynamics.
It was while pondering
that conflict
that Jacob Bekenstein realized
an incredible connection
between black holes
and thermodynamics.
His insight launched
an entire new way
of thinking about the universe
in terms of information theory
and ultimately led to the
holographic principle,
which I promise we're getting
to and are almost there.
But first, you are going to
need to know more about why
black holes contain most
of the universe's entropy.
OK, I'm getting way
ahead of myself.
Let's actually rewind
back to those episodes
where we laid out the black
hole information paradox
because they're
going to be critical
to a proper understanding.

Arabic: 
التي تنتج عن إندماجها
وحتى الأن
إذا كانت الثقوب السوداء موجودة
وما يبدو أنه كذلك, فوجودها يتناقض
مع نظريات أخرى في الفيزياء تعتبر مقدسة
كالنسبية العامة.
وأيضاً هي تسبب كل أنواع الخلافات مع نظرية الكم
ولقد تحدّثنا عن هذه الخلافات سابقاً
وسنراجعها في ثانية, ولكن أيضاً
هي تجلب صراعاً واضحاً
مع فكرة الإنتروبيا والقانون الثاني
للديناميكا الحرارية
كل هذا النزاع بدأ عندما أدرك
جاكوب بيكنشتاين أن هناك ترابط
لا يصدق بين الثقوب السوداء
والديناميكا الحرارية
رؤيته كانت طريقة جديدة -وبشكل كلّي- للتفكير
في الكون في سياق
نظرية المعلومات
وهي التي قادت في النهاية إلى المبدأ الهولوغرامي
والذي أعدكم
بأننا سنصل إليه
ولكن أولاً, يجب عليك أن تعرف أكثر
لماذا الثقوب السوداء تحوي
معظم إنتروبيا الكون
حسناً, سأستبق الأحداث
تعالوا في الحقيقة لنعود إلى الوراء
إلى هذه الحلقات حيث وضعنا مفارقة
المعلومات في الثقب الأسود, لأنه سيكون
أمر صعب عليك أن تفهم وبشكل صحيح ما سأقوله
 

Spanish: 
y en las ondas gravitacionales causadas cuando estos se fusionan
Y sin embargo,
si existen los agujeros negros,
que aparentemente lo hacen, contradicen otras
teorías de la física que son tan sagradas como
la relatividad general. Estos
causan todo tipo de problemas con la teoría cuántica,
de los que hemos hablado antes
y los revisaremos en un segundo, pero
también presentan un conflicto aparente
con la noción de entropía y la segunda
ley de la termodinámica.
Mientras reflexionaba sobre ese conflicto,
Jacob Bekenstein se dio cuenta de
una conexión increíble entre los agujeros negros
y la termodinámica.
Su visión era toda una forma nueva de pensar
sobre el Universo en términos de
la teoría de la información
y, finalmente, condujo al
principio holográfico, que prometo
Estamos llegando y estamos casi allí.
Pero primero, necesitarás saber más
sobre por qué los agujeros negros contienen
la mayor parte de la entropía del universo.
De acuerdo, me estoy "adelantando"
En realidad, retrocedamos
a esos episodios en los que presentamos la paradoja
de la información del agujero negro, porque estos serán
críticos para una comprensión adecuada.
 

Spanish: 
También estamos retrocediendo a finales de los sesenta o setenta, cuando los físicos
se dieron cuenta de algo extraño acerca
de los agujeros negros. De lo que se dieron cuenta es
que no importa qué material entra en uno de ellos;
 
Desde el punto de vista
del universo exterior, los agujeros negros
sólo pueden tener tres propiedades: masa, espín y carga eléctrica.
Este es el llamado "No hair theorem"
y sugiere que la mayor parte de la información sobre
cualquier cosa que cae en un agujero negro se pierde en el universo exterior,
pero un canon fundamental de la mecánica cuántica
es que la información cuántica nunca puede ser destruida,
así que si los agujeros negros se evaporan
como descubrió Hawking y también cubrimos,
esta evaporación debería destruir la información cuántica interna de un agujero negro
dejándonos la paradoja de la información del agujero negro.
Eventualmente, una posible solución a esta
paradoja fue encontrada
por Gerard 'T Hooft. Él describió un
mecanismo mediante el cual la información
contenida por las partículas que caen
podría conservarse en el horizonte de sucesos
del agujero negro. Desde allí,
esta podría imprimirse

Arabic: 
وأيضاً سنعود إلى الستينات أو السبعينات, عندما لاحظ
الفيزيائيون شيئاً مربكاً حول
الثقوب السوداء, ما لاحظوه هو أنه
لا يهم ما هي المواد التي تسقط داخل الثقب الأسود
 
من وجهة نظر
الكون الخارجي, الثقوب السوداء
يمكن أن تحوي ثلاثة خصائص الكتلة والغزل والشحنة الكهربائية
وهذا ما يدى بنظرية اللاشعر No Hair
وهي تقترح أن معظم المعلومات حول
أي شيء يسقط في الثقب الأسود ستضيع إلى العالم الخارجي
ولكن هناك مبدأ أساسي في ميكانيكا الكم
ينص على أن المعلومات الكمية لا يمكن أن تدمّر
وبالتالي إذا كانت الثقوب السوداء تتبخّر
كما إكتشف هوكنج, "ولقد قمنا أيضاً بالحديث عن هذا وهو مترجم بالعربية"
فهذا التبخّر يجب أن يدمّر المعلومات الكميّة بداخل الثقوب السوداء
مسبباً لنا مفارقة المعلومات في الثقب الأسود
في النهاية, حل ممكن لهذه المفارقة
وجد
من قبل جيرارد تي هوفت, حيث وصف ميكانيزميّة
لكيفيّة إحتواء المعلومات
بواسطة الجسيمات الساقطة
بحيث يمكن أن تكون محفوظة على أفق حدث
الثقب الأسود, ومن هناك
يمكن للمعلومات أن تكون مطبوعة

English: 
We're also rewinding
to the late '60s,
early '70s when physicists
realized something
odd about black holes.
What they realized is
that it doesn't matter
what material goes into one.
From the point of view
of the outside universe,
black holes can only have
three properties-- mass, spin,
and electric charge.
This is the so-called
no-hair theorem,
and it suggests that most of the
information about anything that
falls into a black hole is
lost to the outside universe.
But a fundamental tenet
of quantum mechanics
is that quantum information
can never be destroyed.
So if black holes evaporate, as
Hawking discovered and we also
covered, this evaporation
should destroy a black hole's
internal quantum information,
giving us the black hole
information paradox.
Eventually, a possible
resolution to this paradox
was found by Gerard 't Hooft.
He described a mechanism by
which the information contained
by infalling particles could
be preserved on the event
horizon of the black hole.
From there it could be imprinted
on the outgoing Hawking

Spanish: 
en la Radiación de Hawking saliente
permitiendo que la información vuelva al universo.
Bien, problema resuelto.
Pero en nuestro episodio anterior,
Nos saltamos la idea clave
que comenzó todo esto
Todo comenzó con Jacob Bekenstein.
pensando en la entropía del agujero negro.
Bien, primero;
Entropía. Sí, hablamos mucho sobre
esto recientemente, también sabes que
es casi como si todos esos episodios
comenzaran a unirse.
Casi como si esto fuera planeado.
Ve y mira estos antecedentes
si estás atrasado,  pero por supuesto por ahora
te daré un rápido TL; DW
en entropía. Así que podemos pensar en la entropía
de dos maneras. 
Uno:
es una medida de cómo se distribuye la energía de manera uniforme.
Alta entropía significa
equilibrio térmico. Por lo tanto,
la energía se distribuye de manera muy uniforme y no se puede
extraer de manera útil.
Y dos: la entropía mide
la cantidad de información desconocida
que se necesitaría para describir perfectamente el
estado interno del sistema, como todas las posiciones
de las partículas, las velocidades, etc.
cuanto más alta es la entropía, más aleatoriamente se distribuyen

Arabic: 
على إشعاعات هوكنج الخارجيّة
سامحاً لمعلومات أن تعود إلى الكون
حسناً, المشكلة حلّت
ولكن في حلقتنا السابقة
تخطّينا البصيرة الرئيسية
التي سببت بدء كل هذا
كل هذا بدأ مع جاكوب بيكنشتاين
عندما كان يفكّر بإنتروبيا الثقب الأسود
حسناً, أولاً
الإنتروبيا, نعم لقد تحدثنا عن هذا
كثيراً في السابق, أتعلم ماذا..؟
وكأن كل هذه الحلقات
بدأت لتكون سويّة
كما لو أننا كنا نخطط لهذا
إذهب وشاهد هذه الحلقات السابقة
إذا كنت تجاوزتها, ولكن بالطبع من أجل حلقنا الآن
سأعطيك مراجعة بسيطة
عن الإنتروبيا, حسناً يمكننا التفكير بالإنتروبيا
بطريقتين, الأولى :
إنها مقياس لكيفيّة توزّع الطاقة بالتساوي
فالإنتروبيا العالية تعني
التوازن الحراري, وبالتالي
الطاقة تتوزّع بتساوي كبير ولا يمكنك
أن تستخرج عمل مفيد منها
وثانياً : الإنتروبيا تقيس
مقدار المعلومات الغير معروفة (المخفية)
والتي ستحتاجها لتصف بشكل تام
الحالة الداخلية للنظام, كجميع الجسيمات
والمواضع والسرع...الخ
فكلّما كانت الإنتروبيا عالية, كلّما توزّعت الجزيئات بفوضويّة أكثر

English: 
radiation, allowing the
information to escape back
into the universe.
OK, problem solved.
But in our previous episodes
we skipped the key insight
that started all of this.
It all began with Jacob
Bekenstein thinking
about black-hole entropy.
OK, first, entropy.
Yeah, we talked about
that a lot recently also.
You know, it's almost like
all those episodes are
starting to come together,
almost like we planned this.
Go and watch that background
stuff if you're behind,
but of course for now I'll give
you a quick TLDW on entropy.
So we can think of
entropy in two ways.
One, it's a measure of how
evenly energy is spread out.
High entropy means
thermal equilibrium.
So energy is very
evenly distributed
and can't be extracted
in a useful way.
And two, entropy measures the
amount of unknown information
that you would need
to perfectly describe
the system's internal state
like all the particle positions,
velocities, et cetera.
The higher the entropy,
the more randomly
distributed its
particles and the more

Spanish: 
las partículas;  y más configuraciones
posibles conducen al mismo
estado macroscópico. Cuanto más alta es la entropía
menos se puede adivinar sobre
las propiedades de las partículas individuales
en función de las propiedades generales como la temperatura,
el volumen, la presión, etc.
Bien, entonces, la segunda ley de la termodinámica
establece que la entropía
de un sistema aislado siempre
incrementa, lo que significa que la energía tiende
a extenderse uniformemente y las partículas tienden
a aleatorizarse, reduciendo nuestra
información sobre sus estados microscópicos.
¿Cómo se relaciona esto con los agujeros negros?
Hagamos un agujero negro y
veamos qué pasa con la entropía.
Comenzamos como de costumbre al colapsar
el núcleo de una estrella muerta.
Ahora esta es una bestia de alta entropía.
Super caliente y llena de partículas aleatorias en movimiento.
 
Casi no tenemos información sobre las
partículas individuales, pero esta
información todavía existe en el universo,
como, supongo que las partículas saben dónde están.
En el instante en que la estrella se colapsa
lo suficiente como para formar un horizonte de eventos,
se convierte en un agujero negro. Pasamos
de saber casi nada sobre el objeto,
a saberlo... todo.

Arabic: 
والترتيبات الممكنة الأكثر (أو الترتيبات المسيطرة)
هي التي تقود إلى الحالة الماكرويّة المتوافقة مع هذه الترتيبات
فكلّما كانت الإنتروبيا أعلى
كلّما قلّت معرفتك حول
خصائص الجسيمات المفردة
بالإعتماد على الخصائص العامة كالحرارة
الحجم, الضغط...الخ
حسناً, إذا القانون الثاني للديناميكا الحرارية
ينص على أن إنتروبيا
النظام المغلق يجب أن تزداد
وهذا يعني أن الطاقة تميل
إلى الإنتشار بالتساوي, والجسيمات
تميل إلى العشوائية, مقللةً
معلوماتنا حول الحالات الميكروسكوبية
ولكن كيف يتعلّق هذا بالثقوب السوداء
تعالوا لنبني ثقب أسود
ولنرى ماذا سيحدث للإنتروبيا
نبدأ كالمعتاد بإنهيار
نواة نجم ميت
الآن هذا يشكل وحش عالي الإنتروبيا ذو
حرارة عالية جداً ومليء بجسيمات متحرّكة بعشوائية
 
ليس لدينا في الغالب معلومات حول
الجسيمات المفردة, ولكن هذه
المعلومات لا تزال موجودة في الكون
كمثال, أعتقد أن الجسيمات تعرف أين هي
في لحظة إنهيار النجم
وبشكل كافي لتشكيل أفق الحدث
سيصبح ثقب أسود, وهنا ننتقل
من معرفة لا شيء حول الجسم
إلى معرفة كل شيء

English: 
possible configurations lead
to the same macroscopic state.
The higher the
entropy, the less you
can guess about the properties
of individual particles
based on the global properties
like temperature, volume,
pressure, et cetera.
OK, so the second
law of thermodynamics
states that entropy
of an isolated system
must always
increase, which means
energy tends to
spread out evenly
and particles tend to randomize,
reducing our information
about their microscopic states.
How does this relate
to black holes?
Let's make a black hole and
see what happens to entropy.
We start, as usual,
by collapsing
the core of a dead star.
Now that's a high entropy based,
super hot and full of randomly
moving particles.
We have almost no information
about the individual particles,
but that information still
exists in the universe.
Like, I guess, the particles
know where they are.
At the instant the star
collapses far enough
to form an event horizon,
it becomes a black hole.
We go from knowing
next to nothing
about the object to
knowing everything.

Arabic: 
يمكننا بسهولة أن نقيس كتلته
غزله وشحنته الكهربائية, ووفقاً
لنظرية اللاشعر No Hair
هذا كل ما يجب معرفته
المنطقة في الفضاء التي تشكلت فيها الثقب الأسود
تبدو وكأنها إنتقلت من حالة الإنتروبيا المرتفعة
إلى حالة الإنتروبيا الصفرية
وبلحظة, محطمة القانون الثاني
بعمليّة
أقل ما يمكن إنصافها أنها مشكلة
ولكن إذا إنتبهت إلى بتات مفارقة المعلومات
جميعها, ستكون قادر على التفكير بحل
إذا كانت المعلومات الكمية
خزّنت على سطح أفق الحدث
ألا يمكننا تخزين الإنتروبيا هناك أيضاً
وعندها
لماذا لا تشع الإنتروبيا عائدة إلى
الكون كإشعاعات هوكنج
في الحقيقة نعم, حل
مفارقة المعلومات
أيضاً يحفظ القانون الثاني للديناميك الحرارية
لقد كان هذا سهلاً, كنت أظن
أن الفيزياء من المفترض أن تكون صعبة
حسناً, تمهلوا..
تعالوا لنفكر بهذا أكثر قليلاً
كان هذا الإنتهاك الظاهري للقانون الثاني
هو الذي جعل جاكوب بيكنشتاين
يفكر بالعلاقة بين
الثقوب السوداء والمعلومات في المقام الاول
بصيرة الإختراق

Spanish: 
Podemos medir fácilmente su masa,
spin y carga eléctrica, y según
el Teorema "No-Hair" esto es
todo lo que hay que saber.
la región del espacio en la que se formó el agujero negro
parece haber pasado de alta entropía
...a cero entropía
en un instante; rompiendo la segunda
ley en el proceso, que
por decir lo menos es un problema.
Pero si prestaste atención a la paradoja de
la información del agujero, podría pensar en
una solución; Si la información cuántica
se almacena en la superficie del agujero negro,
¿no podemos almacenar allí también la entropía?
Y, entonces,
¿por qué no irradiar la entropía de vuelta al
universo como Radiación de Hawking?
En realidad, sí; La resolución
a la paradoja de la información
también salva la segunda ley de la termodinámica.
Pfft. Eso fue fácil. Pensé que
la física se iba a ser difícil.
Está bien, espera. Pensemos
en esto un poco más.
Fue esta aparente violación de la segunda
leylo que hizo que Jacob Bekenstein
pensara acerca de la conexión entre
los agujeros negros y la información en primer lugar.
El descubrimiento revolucionario

English: 
We can easily measure its mass,
spin, and electric charge,
and according to the
no-hair theorem that's all
there is to know.
The region of space in which
the black hole formed appears
to have gone from high entropy
to zero entropy in an instant,
shattering the second
law in the process,
which, to put it
mildly, is a problem.
But if you paid attention to the
whole information paradox bit,
you might be able to
think of a solution.
If quantum information
is stored on the surface
of the black hole, can't we
store entropy there also?
And then why not
radiate the entropy back
into the universe as
Hawking radiation?
Actually, yeah, the resolution
to the information paradox
also saves the second
law of thermodynamics.
That was easy.
I thought physics was
supposed to be hard?
OK, let's think about
this a little bit more.
It was this seeming violation
of the second law that
got Jacob Bekenstein
thinking about the connection
between black holes and
information in the first place.

Arabic: 
كانت هذه الملاحظة البسيطة
المساحة السطحيّة
لأفق حدث الثقب الأسود
لا يمكن أن تنقص
على الأقل وفقاً للنسبية العامة
وكما تعلم لايمكن لأي شيء أن يفلت من الثقوب السوداء
تجاهل إشعاعات هوكنج للحظة
هذا يجب أن يعني أن الثقوب السوداء
يمكنها فقط أن تنمو
ولا يمكن لكتلتها أو لقطرها أن ينكمشان
حسناً, هذا ليس صحيح تماماً
إذا قمت بدمج
ثقبين أسودين, بعض من كتلتهم
ستتحوّل إلى طاقة تشع بعيداً
عن طريق موجات الجاذبية
وهناك أيضاً عملية بنروز
حيث يمكنك إستخراج الطاقة الدورانية
للثقب الأسود الدوار
ومن قبلك, ولا أعني أنت
أنا أقصد حضارة بعيدة فائقة التقدم
 
إشعاعات الجاذبية وعملية بنروز
يقللّان كتلة وقطر  الثقب الأسود
أو مجموع الكتلة
والقطر للثقب الأسود الناتج عن الإندماج
ولكن هناك خاصيّة للثقوب السوداء, لا يمكن لأي عملية
غير إشعاعات هوكنج أن ينقصها
وهي المساحة السطحية
لأفق الحدث
إفعل أي شيء للثقب الأسود, ومساحته السطحية الكلية

Spanish: 
fue esta simple observación:
la superficie
del horizonte de eventos de un agujero negro
nunca puede disminuir.
Al menos no según la relatividad general.
Entonces como ya sabes que nada puede escapar a los agujeros negros,
ignorando la radiación de Hawking por el momento.
Esto debería significar que los agujeros negros
sólo pueden crecer, que
no pueden reducir su masa o
radio. Bueno, eso no es del todo
cierto.  Si fusionas dos
agujeros negros, parte de su masa se
convierte en energía irradiada
en ondas gravitacionales.
También está el Proceso de Penrose en el
que puedes extraer la energía de rotación
de un agujero negro giratorio.
Y por ti, quiero decir, no tú, tú,
quiero decir súper avanzadas, civilizaciones
del lejano futuro. La radiación
gravitacional y el proceso
de Penrose reducen la masa y el radio
del agujero negro. O el aumento de masa y
radio pueden ser de la fusión de agujeros negros.
Pero hay una propiedad de los agujeros negros que ningún otro proceso
que no sea la Radiación de Hawking puede disminuir: esta es:
el área de superficie
del horizonte de eventos. Haga
cualquier cosa a los agujeros negros y su superficie total

English: 
The breakthrough insight
was this simple observation.
The surface area of a
black-hole event horizon
can never decrease,
at least not according
to general relativity.
So you know how nothing
can escape black holes,
ignoring Hawking
radiation for the moment.
That should mean that
black holes can only grow.
They can never shrink
in mass or radius.
Well, that's not quite true.
If you merge two black
holes, some of their mass
gets converted to the
energy radiated away
in gravitational waves.
There's also the
Penrose process in which
you can extract
rotational energy
of a spinning black hole.
And by you I mean not you you.
I mean super-advanced,
far-future civilizations.
Gravitational radiation
and the Penrose process
reduce black-hole
mass and radius
or the sum of masses and
radii of emerging black holes.
But there's one
property of black holes
that no process other than
Hawking radiation can decrease.
That's the surface area
of the event horizon.
Do anything to black holes
and their total surface area

English: 
can only grow or stay constant.
Bekenstein saw a
close correspondence
between the always-increasing
event-horizon surface area
and the always-increasing
nature of entropy.
He also realized that
the equation relating
the change in black-hole surface
area to the change in its mass
closely resembles the
original definition
of thermodynamic entropy.
Just replace change in entropy
and internal thermal energy
with change in
black-hole surface area
and black-hole
mass, respectively.
You can also add the work
done when you extract energy
from the black hole,
and it looks the same
as the equation for
the work extracted
from a thermodynamic system.
Bekenstein had just discovered
black-hole thermodynamics,
but that didn't give
him the exact definition
for black-hole entropy.
For that, he turned
to Ludwig Boltzmann's
informational
definition for entropy.
So entropy can be defined
as the information hidden
in a system's macroscopic
configuration times
the Boltzmann constant.

Spanish: 
solo podrá crecer o mantenerse
constante. Bekenstein vio una estrecha
correspondencia entre la siempre creciente
área de la superficie del horizonte de eventos y
la naturaleza siempre creciente de la
entropía. También se dio cuenta
de que la ecuación que relaciona el
cambio en el área de la superficie del agujero negro con
el cambio en su masa se asemeja mucho
a la definición original de
la entropía termodinámica.
simplemente reemplace el cambio en la entropía y la energía
térmica interna con el cambio en el área de superficie
del agujero negro y la masa del
agujero negro respectivamente. También puedes
agregar el trabajo realizado cuando
extraes energía del agujero negro y
se ve igual a la ecuación
del trabajo extraído de un sistema
termodinámico. Bekenstein acababa de
descubrir la termodinámica del agujero negro.
Pero, eso no le dio la
definición exacta de la entropía del agujero negro.
Para eso, se dirigió a Ludwig
Boltzmann y su definición
informacional de entropía. Por lo tanto,
la entropía se puede definir como la
información oculta en la configuración
microscópica de un sistema por
la constante de Boltzmann.

Arabic: 
يمكنها فقط أن تنمو أو أن
تبقى ثابتة, رأى بيكنشتاين تجاوبات
قريبة بين الزيادة الدائمة
للمساحة السطحية لأفق الحدث
وبين الزيادة الدائمة لطبيعة الإنتروبيا
وأدرك أيضاً
أن المعادلات المتعلقة
بتغير المساحة السطحية للثقب الأسود
وبالتغير في كتلته, تشبه إلى حد كبير
التعريف الأصلي
لإنتروبيا الديناميكا الحرارية
فقط إستبدل التغير في الإنتروبيا والطاقة الحرارية الداخلية
بتغير المساحة السطحية
للثقب الأسود وبكتلته
على التوالي
ويمكنك أيضاً أن تضيف العمل المنجز عندما
تستخرج الطاقة من الثقب الأسود
وهي تبدو نفس معادلات
العمل المستخرج من النظام الثيرموديناميكي
بيكنشتاين قد إكتشف للتو
الديناميكا الحرارية للثقوب السوداء
ولكن هذا لم يعطه التعريف
الدقيق لإنتروبيا الثقوب السوداء
ومن أجل هذا, عاد إلى تعريف
لودفيغ بولتزمان
لإنتروبيا المعلومات
والذي ينص على أن الإنتروبيا يمكن أن تعرّف
بالمعلومات المخفيّة في
الترتيبات الميكروسكوبية  للنظام
مضروبة بثابت بولتزمان

Spanish: 
Bekenstein estimó la cantidad de
información que se perdería
en un agujero negro a medida que crecía.
Esencialmente, construyó un agujero negro a partir
de partículas elementales idealizadas,
cada una de las cuales contenía un solo bit de
información.
¿Y adivina qué? El contenido de información
de un agujero negro es proporcional
no a su masa,  radio o volumen,
es proporcional a su
área de superficie. De hecho,
el contenido de información está muy cerca
de esa área de superficie
definida por el número de áreas
de Planck. Es como
si cada uno de estos cuantos mínimos posibles
de área contenga
un solo bit de información.
Ahora simplemente multiplique ese contenido
de información por la constante de Boltzmann,
y tienes la entropía de un agujero negro.
Que será directamente proporcional
al área de superficie del horizonte de eventos.
La conexión de Bekenstein entre
el área de la superficie y la entropía
podría haber sido una coincidencia,
al menos hasta que Stephen Hawking.
apareció. En 1974,
un año después del primer artículo de

Arabic: 
قدّر بيكنشتاين مقدار المعلومات
التي يمكن أن تضيع
في الثقب الأسود عندما ينمو
وبشكل أساسي, بنى ثقب أسود
من الجسيمات الأولية المثالية
والتي كل منها تحوي بت وحيد
من المعلومات.
وإحذر ماذا وجد, محتوى المعلومات
في الثقب الأسود متناسب
ليس مع الكتلة أو مع القطر أو الحجم
بل متناسب مع
المساحة السطحية, في الحقيقة
محتوى المعلومات قريب جداً
من هذه المساحة السطحية
محددّة بعدد مناطق بلانك
يمكنك التفكير بها
كما لو أن كل حد صغير ممكن
من هذه المساحات الكوانتية يحوي على
بت وحيد من المعلومات
الآن فقط إضرب محتوى المعلومات
بثابت بولتزمان
وستحصل على إنتروبيا الثقب الأسود
والتي ستكون متناسبة بشكل مباشر
مع المساحة السطحية لأفق الحدث
ترابط بيكنشتاين بين
المساحة السطحية والإنتروبيا
يمكن أن يكون صدفة
على الأقل حتى
مجيء ستيفن هوكنج جنباً إلى جنب إدعاء بيكنشتاين عام 1974
بعد عام على ورقة بيكنشتاين الأولى

English: 
Bekenstein estimated the
amount of information
that would be lost into
a black hole as it grew.
Essentially he built
a black hole out
of idealized
elementary particles
that each contained a
single bit of information.
And guess what?
The information
content of a black hole
is proportional not to its
mass or radius or volume.
It's proportional
to its surface area.
In fact, the
information content is
very close to that
surface area divided
by the number of Planck areas.
It's as though each of these
minimum-possible quanta of area
each contain a single
bit of information.
Now just multiply that
information content
by the Boltzmann
constant and you
have the entropy of
a black hole, which
is going to be directly
proportional to the surface
area of the event horizon.
Bekenstein's connection between
surface area and entropy
could have been a
coincidence, at least
until Stephen
Hawking came along.
In 1974, a year after
Bekenstein's first paper

Arabic: 
عن الديناميكا الحرارية للثقوب السوداء
نشر هوكنج ورقته الأولى التي تتحدث عن إشعاعاته
وأظهر فيها أن
الثقوب السوداء تشع جسيمات عشوائية بالضبط
كما لو أن لديها توهج حراري
لدرجة حرارة معينة
تعتمد على الكتلة
حسناً, إذا كان للثقوب السوداء حرارة
فيجب أيضاً أن يكون لديها إنتروبيا
نمط قديم جيد
لإنتروبيا الديناميكا الحرارية يخبرنا أن
التغير في الإنتروبيا, هو تغير في
الطاقة الحرارية الداخلية, مقسماً على الحرارة
وبالتالي قام هوكنج بربط
درجة الحرارة التي حصل عليها "حرارة هوكنج" في هذه المعادلة
جنباً إلى جنب مع كتلة الثقب الأسود
للطاقة الداخلية, وإكتشف
الإنتروبيا الكليّة المحتواة في الثقب الأسود
حصل على تعبير
مطابق في الغالب لبيكنشتاين
مع إختلاف بسيط فقط
في ثابت التناسب
إذاً حصلت على نفس النتائج لإنتروبيا الثقب الأسود
عندما قمت بالتفكير بها من منظور مقدار المعلومات
التي تكون محصورة لتبني الثقب الأسود
أو, من مقدار
الحرارة التي تتسرب, عندما تشع
وهي متناسبة مع المساحة السطحية
كيف هي متسقة بهذه الغرابة..؟
 

English: 
on black-hole
thermodynamics, Hawking
published his first
Hawking radiation paper.
He showed that black holes
radiate random particles
exactly as though
they have a peak glow
for a particular temperature
that depends on their mass.
So if black holes
have a temperature,
then they also have entropy.
Good old-fashioned
thermodynamic entropy
tells us that
change in entropy is
change in internal thermal
energy divided by temperature.
So Hawking just plugged
his Hawking temperature
into that equation along
with black-hole mass
for internal energy and
figured out the total entropy
contained in a black hole.
He got an expression almost
identical to Bekenstein's
with just a slightly different
constant of proportionality.
So you get the same result
for black-hole entropy
whether you figure it out from
the amount of information that
gets trapped building a black
hole or the amount of heat
that leaks as it
evaporates, and it's
proportional to
the surface area.
How bizarrely consistent.

Spanish: 
Bekenstein sobre la termodinámica del agujero negro,
Hawking publicó su primer artículo
de Radiación de Hawking. Mostró que
los agujeros negros irradian partículas aleatorias exactamente
como si tuvieran un brillo máximo
para una temperatura particular
que depende de su masa.
Entonces, si los agujeros negros tienen una temperatura,
entonces también tienen entropía.
Genial, La antigua y pasada de moda
entropía termodinámica nos dice que el
cambio en la entropía es un cambio
en la energía térmica interna dividida por la temperatura.
Así que Hawking simplemente conectó
su temperatura de Hawking en esa ecuación
junto con la masa del agujero negro para la
energía interna y descubrió
la entropía total contenida en un agujero negro.
Obtuvo una expresión
casi idéntica a la de Bekenstein,
solo que con una constante de
proporcionalidad un poco diferente. Entonces,
obtienes el mismo resultado para la entropía del agujero negro cuando
lo averiguas a partir de la cantidad de información
que queda atrapada en la construcción de un agujero negro
o la cantidad
de calor que se filtra a medida que se evapora.
Y es proporcional a área de la
superficie... Qué extrañamente
consistente.

English: 
I'd say that means it's right.
The second law of
thermodynamics is
saved because black
holes do have entropy.
In fact, they have
enormous entropies,
the maximum possible, so
much that black holes are now
believed to contain most of
the entropy in the universe.
But the real
importance of this work
wasn't the solution to
some obscure conundrum.
It changed our thinking about
the informational content
of the universe.
Bekenstein's formula was
derived for black holes,
but it also gives the
maximum amount of information
that can be fit into
any volume of space.
In this respect, it's
called the Bekenstein bound,
and it's proportional to the
surface area of that space.
This is unexpected.
Surely the maximum
amount of information
you can fit into
some patch of space
depends on the
volume of that space
as in one bit per tiny volume
element inside that space.
But in fact the rule is one
bit per tiny area element

Arabic: 
أود أن أقول أن هذه المعاني صحيحة
القانون الثاني للديناميكا الحرارية محفوظ
لأن الثقب الأسود له إنتروبيا
في الحقيقة لديها إنتروبيا ضخمة
أكبر قدر ممكن
من الإنتروبيا, الكثير بمقدار
أن الثقوب السوداء الآن متعارف عليها
بإحتوائها على معظم إنتروبيا الكون
ولكن الأهمية الحقيقية
لهذا العمل ليس الحل
لبعض الألغاز الغامضة
بل لأنها غيرّت تفكيرنا عن
محتوى المعلومات في الكون
صيغة بيكنشتاين إشتقت للثقوب السوداء
 
ولكنها أيضاً أعطت المقدار الأعلى من المعلومات
التي يمكن أن يحويه
أي حجم في الفضاء
في هذا الصدد إنها تدعى بحدود بيكنشتاين
وهي متناسبة مع المساحة السطحية
لهذا الفضاء
هذا غير متوقع
بالتأكيد الحد الأعلى
من المعلومات الذي يمكنك وضعه في بعض رقعات الفضاء
يعتمد على حجم هذا الفضاء
كما في بت واحد
لكل عنصر ذو حجم صغير
داخل هذا الفضاء
ولكن في الحقيقة القاعدة هي
بت واحد لكل مساحة عنصر صغير جداً على سطح

Spanish: 
Yo  diría que eso significa que está bien.
La segunda ley de la termodinámica está a salvo,
porque los agujeros negros tienen
entropía. De hecho, tienen entropías
enormes . Lo máximo
posible. Tanto, que
ahora se cree que los agujeros negros
contienen la mayor parte de la entropía
en el universo. Pero la importancia real
de este trabajo no fue la solución de
algún enigma oscuro.
Esto cambió nuestra forma de pensar sobre
el contenido informacional del universo.
La fórmula de Bekenstein se derivó
para los agujeros negros, pero
también brinda la máxima cantidad de información
que puede encajar en cualquier
volumen de espacio. a esta
consideración se le llama el límite de bekenstein,
y es proporcional al área de la superficie
de ese espacio.
Esto es... inesperado
seguramente la cantidad máxima
de información que puede contener una región del
espacio depende del volumen de
ese espacio; Como un
bit por un pequeño elemento de volumen
dentro de ese espacio. Pero...
en realidad la regla es un bit
por un diminuto elemento de área

Arabic: 
على الفضاء
وهذا أيضاً يعني أن المعلومات التي نحتاجها
لوصف أي حجم في الفضاء
بغض النظر عن محتواه
متناسبة مع المساحة التي تحدد
هذا الفضاء, قمت بالإشارة مرّة أو مرّتين
إلى هذه الفكرة البسيطة
التي قادت إلى المبدأ الهولوغرامي
فكرة أن كامل الحجم الثلاثي الأبعاد للكون
هي مجرد مسقط
للمعلومات المشفرة على سطح ثنائي الأبعاد
يحيط بالكون
أنت بحاجة فقط لإضافة القليل
من نظرية الأوتار
من جحيم قفزة مفاهيمية
بدأت مع بيكنشتاين, بعد ملاحظته
لتشابه غريب بين
بعض الصياغات
قد يكون هذا صحيحاً أيضاً
وبالتأكيد, سنعود قبل فترة طويلة
لنتحدث عن نظرية الأوتار
والطبيعة الهولوغرامية
للزمكان
ترجمة : علي إبراهيم Ali Ibrahem
Twitter:@96_alimibra
ترجمة : علي إبراهيم Ali Ibrahem
Twitter:@96_alimibra
 
 
 
 
 
 

English: 
on the surface of that space.
That also means that
the information needed
to describe any volume of
space, no matter its contents,
is proportional to the
area bounding that space.
I've hinted once or twice
that this simple idea led
to the holographic
principle, the idea
that the entire 3D
volume of the universe
is just a projection
of information
encoded on a 2D surface
surrounding the universe.
You just need to add a
little bit of string theory.
It's a hell of a
conceptual leap given
it started with Jacob Bekenstein
noticing a peculiar similarity
between some formulae.
It might also be true,
and obviously we'll
be back before too long
to talk about string
theory and the holographic
nature of spacetime.
Thank you to CuriosityStream for
supporting PBS Digital Studios.
CuriosityStream is a
subscription streaming service
that offers documentaries
and nonfiction
titles from a variety
of filmmakers, including
CuriosityStream originals.

Spanish: 
en la superficie de ese espacio. Esto
significa también que la información necesaria para
describir cualquier volumen de espacio,
independiente de su contenido,
es proporcional al área que delimita a este
espacio. He insinuado una o
dos veces que esta simple idea
condujo al principio holográfico
la idea de que todo el volumen 3D del
universo es solo una proyección de
información codificada en una superficie
2D que rodea el universo.
Solo necesitas añadir un poco
de teoría de cuerdas. es un
infernal salto conceptual que
comenzó con Jacob Bekenstein notando una
similitud peculiar entre
algunas fórmulas. También
podría ser cierto, y
obviamente volveremos dentro de poco
para hablar sobre la teoría de cuerdas
y la naturaleza holográfica
del espacio-tiempo
Gracias a Curiosity Stream
por apoyar a PBS Digital Studios.
Curiosity Stream es un servicio de transmisión
por suscripción que ofrece documentales
y títulos de no ficción de una variedad
de film makers, incluidos
los originales de Curiosity Stream.

Arabic: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Spanish: 
Puede obtener los primeros sesenta días de forma gratuita si se registra en
curiositystream.com/spacetime
y usa el código de promoción:  "spacetime" durante
el proceso de registro.
Hola chicos, voy a viajar un poco, así que vamos a tener
un poco de retraso en las respuestas de
los comentarios. Quería hacerles saber
que vamos a llegar a todos ellos,
y lanzaremos episodios
en un horario normal, así que
nos vemos la próxima semana.

English: 
You can get the first 60
days free if you sign up
at curiositystream.com/spacetime
and use the code spacetime
during the sign-up process.
Hey guys, I'm going to be
traveling for a little bit,
so we're going to have a little
bit of a backlog in comment
responses.
I wanted to let you know that
we will be getting to them all
and will be releasing episodes
on the normal schedule.
So see you next week.
[MUSIC PLAYING]
