Holografinė tamsiosios informacijos energija mano balsas už geriausią lanksčių teorinių sąvokų derinį, išreikštą trumpiausiu žodžių skaičiumi - ir kad tai būtų įdomu, daugiausia kalbama apie entropiją.
Antrasis termodinamikos dėsnis reikalauja, kad uždaros sistemos entropija nemažėtų. Taigi įmeskite ledo gabaliuką į karštą vonią, o antrasis įstatymas reikalauja, kad ledas ištirptų, o vonios vanduo atvėstų - judindamas sistemą iš šiluminės pusiausvyros (mažos entropijos) būsenos į šiluminės pusiausvyros (didelę entropiją) būseną. Izoliuotoje sistemoje (arba izoliuotoje vonioje) šis procesas gali judėti tik viena kryptimi ir yra negrįžtamas.
Panaši idėja egzistuoja ir informacijos teorijoje. Landauerio principas nurodo, kad bet koks logiškai negrįžtamas manipuliavimas informacija, pavyzdžiui, trinant vieną bitą informacijos, prilygsta entropijos padidėjimui.
Pvz., Jei toliau kopijuojate ką tik padarytą atvaizdą, jame esanti informacija pablogėja ir galiausiai prarandama. Tačiau Landauerio principas yra toks, kad informacija ne tiek prarandama, kiek paverčiama energija, kuri išsiskiria negrįžtamai kopijuojant kopiją.
Išvertęs šį mąstymą į kosmologiją, Gough siūlo, kad visatai plečiantis ir mažėjant tankiui, mažėtų ir informacijos turtingi procesai, tokie kaip žvaigždžių formavimasis. Arba sakant, labiau įprastais terminais - plečiantis visatai, entropija didėja, nes visatos energijos tankis tolygiai pasiskirsto didesniame tūryje. Taip pat yra mažiau galimybių gravitacijai generuoti žemos entropijos procesus, tokius kaip žvaigždžių formavimasis.
Taigi besiplečiančioje visatoje yra informacijos praradimas - ir Landauerio principu šis informacijos praradimas turėtų išlaisvinti išsisklaidžiusią energiją - ir Gough teigia, kad ši išsklaidyta energija sudaro dabartinio standartinio visatos modelio tamsiosios energijos komponentą.
Šiam pasiūlymui yra pagrįstų prieštaravimų. Landauerio principas iš tikrųjų yra informacinių sistemų entropijos išraiška - ją galima matematiškai modeliuoti tarsi jos buvo termodinaminės sistemos. Drąsiai galima teigti, kad tai turi fizinę realybę, o praradusi informaciją iš tikrųjų išlaisvina energiją - ir kadangi Landauerio principas tai reiškia kaip šilumos energiją, ar ne tada ji būtų aptinkama (t. Y. Ne tamsi)?
Yra keletas eksperimentinių įrodymų, kad informacijos praradimas išskiria energiją, tačiau, be abejo, tai yra tik vienos energijos formos konvertavimas į kitą - informacijos praradimo aspektas atspindi tik perėjimą nuo žemos prie aukštos entropijos, kaip to reikalauja antrasis termodinamikos dėsnis. Gough pasiūlyme reikalaujama, kad „naujoji“ energija būtų įnešta į visatą iš niekur - nors ir teisinga, tačiau to beveik reikia ir dabartinei pagrindinei tamsiosios energijos hipotezei.
Nepaisant to, Gough tvirtina, kad informacinės energijos matematika daro daug geresnį tamsos energijos apskaitos darbą nei tradicinė kvantinė vakuuminė energijos hipotezė, kuri numato, kad visatoje turėtų būti 120 laipsnių daugiau tamsiosios energijos, nei atrodo.
Gough'as apskaičiavo, kad informacinė energija dabartinėje Visatos epochoje turėtų būti maždaug 3 kartus didesnė už dabartinę masės ir energijos kiekį - tai tiksliai atitinka dabartinį standartinį modelį - 74% tamsiosios energijos + 26% viso kito.
Kreipimasis į holografinį principą nedaug papildo Gough'o argumento fiziką - turbūt jis yra ten, kad palengvintų matematikos valdymą pašalinant vieną dimensiją. Pagal holografinį principą visa informacija apie fizinius reiškinius, vykstančius 3D erdvės regione, gali būti 2D paviršiuje, ribojančiame tą erdvės sritį. Tai, kaip informacijos teorija ir entropija, yra tai, su kuo styginių teoretikai praleidžia daug laiko, kad nesigilintų - ne tai, kad čia yra kažkas blogo.
Papildoma literatūra:
Gough holografinė tamsiosios informacijos energija.
