Holographic Dark Information Energy saa ääneni parhaalle yhdistelmälle arkaanisia teoreettisia käsitteitä, jotka ilmaistaan lyhimmällä määrällä sanoja – ja pitääkseen asian mielenkiintoisena, kyse on enimmäkseen entropiasta.
The termodynamiikan toinen pääsääntö edellyttää, että suljetun järjestelmän entropia ei voi pienentyä. Joten pudota jääpala kuumaan kylpyyn, ja toinen laki edellyttää, että jää sulaa ja kylpyvesi jäähtyy - siirtäen järjestelmän lämpöepätasapainotilasta (matala entropia) lämpötasapainotilaan (korkea entropia). Eristetyssä järjestelmässä (tai eristetyssä kylvyssä) tämä prosessi voi liikkua vain yhteen suuntaan ja on peruuttamaton.
Samanlainen ajatus on informaatioteoriassa. Landauerin periaate on se, että mikä tahansa loogisesti peruuttamaton tiedon manipulointi, kuten yhden informaatiobitin poistaminen, merkitsee entropian kasvua.
Jos esimerkiksi jatkat kuvasta tekemäsi valokopion kopioimista, kuvan tiedot heikkenevät ja lopulta katoavat. Mutta Landauerin periaatteen mukaan informaatio ei niinkään katoa, vaan se muunnetaan energiaksi, joka häviää peruuttamattoman kopion kopioimisen seurauksena.
Tämän ajattelun kääntäminen kosmologiaksi, Gough ehdottaa, että kun maailmankaikkeus laajenee ja tiheys pienenee, myös informaatiorikkaat prosessit, kuten tähtien muodostuminen, vähenevät. Tai ilmaista se tavanomaisemmin - kun maailmankaikkeus laajenee, entropia kasvaa, koska universumin energiatiheys hajoaa tasaisesti suurempaan tilavuuteen. Lisäksi painovoimalla on vähemmän mahdollisuuksia luoda matalan entropian prosesseja, kuten tähtien muodostumista.
Entropian ja tiedon välinen yhteys - matalan entropian tiloissa tapahtuu mielenkiintoisempia ja informaatiorikkaampia asioita kuin korkean entropian tiloissa.
Laajentuvassa universumissa tapahtuu siis informaation menetystä – ja Landauerin periaatteen mukaan tämän tiedon menetyksen pitäisi vapauttaa hajallaan olevaa energiaa – ja Gough väittää, että tämä hajallaan oleva energia muodostaa nykyisen universumin vakiomallin pimeän energian komponentin.
Tätä ehdotusta vastaan on rationaalisia vastalauseita. Landauerin periaate on todellakin entropian ilmaus tietojärjestelmissä – joka voidaan mallintaa matemaattisestiikäänkuinne olivat termodynaamisia järjestelmiä. On rohkea väite väittää, että tällä on fyysinen todellisuus ja tiedon menetys todella vapauttaa energiaa - ja koska Landauerin periaate ilmaisee tämän lämpöenergiana, eikö se sitten olisi havaittavissa (eli ei pimeää)?
On olemassa joitain kokeellisia todisteita tiedon häviämisestä vapauttavan energiaa, mutta luultavasti se on vain yhden energiamuodon muuntamista toiseksi – sen tiedon häviämisnäkökohta edustaa vain siirtymistä matalasta korkeaan entropiaan, kuten termodynamiikan toinen pääsääntö edellyttää. Goughin ehdotus edellyttää, että 'uutta' energiaa tuodaan maailmankaikkeuteen tyhjästä - vaikka rehellisyyden nimissä, sitä myös nykyinen valtavirran pimeän energian hypoteesi vaatii.
Siitä huolimatta Gough väittää, että informaatioenergian matematiikka tekee paljon paremmin pimeän energian laskemisen kuin perinteinen kvanttityhjiöenergiahypoteesi, joka ennustaa, että universumissa pitäisi olla 120 suuruusluokkaa enemmän pimeää energiaa kuin mitä ilmeisesti on.
Gough laskee, että universumin nykyisen aikakauden informaatioenergian pitäisi olla noin 3 kertaa sen nykyinen massaenergiasisältö – mikä on läheisesti linjassa nykyisen standardimallin kanssa, jossa 74 % pimeää energiaa + 26 % kaikkea muuta.
Kutsumalla holografinen periaate ei lisää paljon Goughin argumentin fysiikkaan – oletettavasti se on siinä, että matematiikka on helpompi hallita poistamalla yksi ulottuvuus. Holografisen periaatteen mukaan kaikki tieto fysikaalisista ilmiöistä, jotka tapahtuvat avaruuden 3D-alueella, voidaan sisällyttää 2D-pinnalle, joka rajoittaa tätä avaruuden aluetta. Tämä, kuten informaatioteoria ja entropia, on asia, jonka kanssa jousiteoreetikot viettävät paljon aikaa - ei sillä, että siinä olisi mitään väärää.
Lue lisää:
Gough Holografinen pimeän informaation energia .