Holografická temná informační energie získává můj hlas za nejlepší kombinaci tajemných teoretických konceptů vyjádřených v co nejkratším počtu slov - a jen proto, aby to bylo zajímavé, jde hlavně o entropii.
Druhý zákon termodynamiky vyžaduje, aby entropie uzavřeného systému nemohla klesnout. Takže položte kus ledu do horké lázně a druhý zákon vyžaduje, aby se led roztál a voda z koupele se ochladila - přesun systému ze stavu tepelné nerovnováhy (nízká entropie) směrem ke stavu tepelné rovnováhy (vysoká entropie). V izolovaném systému (nebo v izolované lázni) se tento proces může pohybovat pouze jedním směrem a je nevratný.
Podobná myšlenka existuje v teorii informací. Landauerův princip má za to, že jakákoli logicky nezvratná manipulace s informacemi, jako je vymazání jednoho kousku informace, se rovná zvýšení entropie.
Pokud tedy například fotokopii, kterou jste právě vytvořili, stále kopírujete, informace v tomto obrázku se zhoršují a nakonec se ztratí. Landauerův princip však spočívá v tom, že informace nejsou tak ztraceny, jako přeměněny na energii, která je rozptýlena nezvratným aktem kopírování kopie.
Převedením tohoto myšlení do kosmologie navrhuje Gough, že jak se vesmír rozšiřuje a klesá hustota, klesají také procesy bohaté na informace, jako je tvorba hvězd. Nebo řečeno běžnějšími slovy - jak se vesmír rozšiřuje, entropie se zvyšuje, protože hustota energie ve vesmíru se neustále rozptyluje přes větší objem. Rovněž existuje méně příležitostí pro gravitaci k vytváření procesů s nízkou entropií, jako je formování hvězd.
Takže v rozšiřujícím se vesmíru dochází ke ztrátě informací - a Landauerovým principem by tato ztráta informací měla uvolňovat rozptýlenou energii - a Gough tvrdí, že tato rozptýlená energie odpovídá za temnou energetickou složku současného standardního modelu vesmíru.
Tento návrh má racionální námitky. Landauerův princip je ve skutečnosti výrazem entropie v informačních systémech - které lze matematicky modelovat jako by byly to termodynamické systémy. Je odvážné tvrdit, že to má fyzickou realitu a ztráta informací skutečně uvolňuje energii - a protože Landauerův princip to vyjadřuje jako tepelnou energii, nebylo by to pak zjistitelné (tj. Nikoli temné)?
Existuje nějaký experimentální důkaz o uvolnění energie uvolňující informace, ale pravděpodobně jde pouze o přeměnu jedné formy energie na jinou - aspekt ztráty informace o ní představuje pouze přechod z nízké entropie na vysokou entropii, jak vyžaduje druhý zákon o termodynamice. Goughův návrh vyžaduje, aby „nová“ energie byla do vesmíru zaváděna z ničeho - i když je to spravedlivé, to je do značné míry také to, co vyžaduje současná hypotéza temné energie hlavního proudu.
Gough nicméně tvrdí, že matematická informační energie odvádí mnohem lepší práci s účtováním temné energie než tradiční hypotéza kvantové vakuové energie, která předpovídá, že ve vesmíru by mělo být o 120 řádů větší množství temné energie, než zřejmě existuje.
Gough počítá, že informační energie v současné éře vesmíru by měla být asi trojnásobkem současného obsahu hmoty a energie - což úzce odpovídá současnému standardnímu modelu 74% temné energie + 26% všeho ostatního.
Vyvolání holografického principu příliš nepřispívá k fyzice Goughova argumentu - pravděpodobně je tam, aby usnadnilo správu matematiky odstraněním jedné dimenze. Holografický princip spočívá v tom, že všechny informace o fyzikálních jevech, které se odehrávají v 3D oblasti prostoru, mohou být obsaženy na 2D povrchu ohraničujícím tuto oblast prostoru. Toto, stejně jako teorie informací a entropie, je něco, s čím teoretičtí strunáři tráví spoustu času zápasením - ne že s tím není nic špatného.
Další čtení:
Gough Holographic Dark Information Energy.
