Holographic Dark Information Energy primește votul meu pentru cel mai bun amestec de concepte teoretice arcane, exprimat în cel mai scurt număr de cuvinte - și doar pentru a-l păstra interesant, este vorba mai ales despre entropie.
A doua lege a termodinamicii impune ca entropia unui sistem închis să nu poată scădea. Așa că aruncați o bucată de gheață într-o baie fierbinte și a doua lege impune ca gheața să se topească și apa din baie să se răcească - mutând sistemul dintr-o stare de dezechilibru termic (entropie scăzută) spre o stare de echilibru termic (entropie ridicată). Într-un sistem izolat (sau o baie izolată) acest proces se poate mișca doar într-o direcție și este ireversibil.
O idee similară există în teoria informației. Principiul Landauer spune că orice manipulare ireversibilă a informațiilor, cum ar fi ștergerea unei informații, echivalează cu o creștere a entropiei.
De exemplu, dacă păstrați fotocopia copiei pe care tocmai ați făcut-o dintr-o imagine, informațiile din acea imagine se degradează și se pierd în cele din urmă. Dar principiul lui Landauer afirmă că informațiile nu se pierd atât de mult, cât se transformă în energie care este disipată de actul ireversibil de a copia o copie.
Traducând această gândire într-o cosmologie, Gough propune ca pe măsură ce universul se extinde și densitatea scade, procesele bogate în informații precum formarea stelelor scad și ele. Sau pentru a o spune în termeni mai convenționali - pe măsură ce universul se extinde, entropia crește, deoarece densitatea energetică a universului este disipată constant într-un volum mai mare. De asemenea, există mai puține oportunități pentru gravitație de a genera procese de entropie scăzută precum formarea stelelor.
Așadar, într-un univers în expansiune, există o pierdere de informații - și după principiul Landauer, această pierdere de informații ar trebui să elibereze energie disipată - și Gough susține că această energie disipată reprezintă componenta energetică întunecată a modelului standard actual de univers.
Există obiecții raționale la această propunere. Principiul Landauer este într-adevăr o expresie a entropiei în sistemele informaționale - care poate fi modelată matematic ca și când erau sisteme termodinamice. Este o afirmație îndrăzneață de a spune că aceasta are o realitate fizică și că o pierdere de informații eliberează de fapt energie - și, întrucât principiul Landauer exprimă asta ca energie termică, nu ar fi atunci detectabil (adică nu este întuneric)?
Există unele dovezi experimentale privind pierderea informațiilor care eliberează energie, dar, probabil, este doar conversia unei forme de energie în alta - aspectul pierderii informației reprezintă doar tranziția de la entropie scăzută la cea înaltă, așa cum prevede a doua lege a termodinamicii. Propunerea lui Gough impune ca „noua” energie să fie introdusă în univers, în afară de nicăieri - deși să fie corectă, aceasta este cam cea care necesită actuala ipoteză curentă de energie întunecată.
Cu toate acestea, Gough susține că matematica energiei informaționale face o treabă mult mai bună în ceea ce privește contabilizarea energiei întunecate decât ipoteza tradițională a energiei cuantice a vidului care prevede că ar trebui să existe 120 de ordine de mărime mai multă energie întunecată în univers decât există.
Gough calculează că energia informațională din era actuală a universului ar trebui să fie de aproximativ 3 ori conținutul său de energie de masă actuală - ceea ce se aliniază îndeaproape cu modelul standard actual de 74% energie întunecată + 26% orice altceva.
Invocarea principiului holografic nu adaugă foarte mult fizicii argumentului lui Gough - probabil că este acolo pentru a facilita gestionarea matematicii, eliminând o singură dimensiune. Principiul holografic consideră că toate informațiile despre fenomenele fizice care au loc într-o regiune 3D a spațiului pot fi conținute pe o suprafață 2D care limitează acea regiune a spațiului. Acest lucru, cum ar fi teoria informației și entropia, este un lucru cu care teoreticienii de coadă petrec mult timp strângând - nu că nu este ceva în neregulă cu asta.
Citire ulterioară:
Gough Holographic Dark Information Energy.
