Голографічна Темна Інформаційна Енергія отримує мій голос за найкращу суміш таємничих теоретичних концепцій, виражених найменшою кількістю слів - і просто, щоб це було цікаво, мова йде переважно про ентропію.
Другий закон термодинаміки вимагає, щоб ентропія закритої системи не могла зменшитися. Отже, киньте шматок льоду у гарячу ванну, а другий закон вимагає, щоб лід розтанув, а вода у ванні охолола - перемістивши систему зі стану теплової нерівноваги (низька ентропія) у стан теплової рівноваги (висока ентропія). В ізольованій системі (або ізольованій ванні) цей процес може рухатися лише в одному напрямку і є незворотним.
Аналогічна ідея існує в теорії інформації. Принцип Ландауера передбачає, що будь-яке логічно незворотне маніпулювання інформацією, наприклад, стирання одного біта інформації, прирівнюється до збільшення ентропії.
Наприклад, якщо ви продовжуєте фотокопіювати фотокопію, яку ви тільки що зробили із зображення, інформація на цьому зображенні деградує і з часом втрачається. Але принцип Ландауера стверджує, що інформація не стільки втрачається, скільки перетворюється в енергію, яка розсіюється незворотним актом копіювання копії.
Перекладаючи це мислення в космологію, Гоф пропонує, що в міру розширення Всесвіту і зменшення щільності, такі процеси, багаті інформацією, як утворення зірок, також занепадають. Або, якщо говорити більш звичайним чином, - коли Всесвіт розширюється, ентропія зростає, оскільки щільність енергії Всесвіту неухильно розсіюється на більший об'єм. Крім того, є менше можливостей для гравітації, щоб генерувати низькі процеси ентропії, як-от утворення зірок.
Отже, у всесвітньому просторі, що розширюється, відбувається втрата інформації - і за принципом Ландауера ця втрата інформації повинна звільняти розсіяну енергію - і Гоф стверджує, що ця розсіяна енергія становить темну енергетичну складову поточної стандартної моделі Всесвіту.
Існують раціональні заперечення проти цієї пропозиції. Принцип Ландауера - це дійсно вираження ентропії в інформаційних системах - яке можна математично моделювати ніби вони були термодинамічними системами. Сміливо стверджувати, що це має фізичну реальність, а втрата інформації насправді звільняє енергію - і оскільки принцип Ландауера виражає це тепловою енергією, чи не було б воно тоді виявлене (тобто не темне)?
Існують деякі експериментальні докази втрати інформації, що вивільняє енергію, але, мабуть, це лише перетворення однієї форми енергії в іншу - аспект її втрати інформації, що представляє лише перехід від низької до високої ентропії, як цього вимагає другий закон термодинаміки. Пропозиція Гофа вимагає, щоб «нова» енергія була внесена у Всесвіт нізвідки - хоча це було б справедливо, це майже те, що вимагає і поточна гіпотеза про темну енергію.
Тим не менш, Ґоуф стверджує, що математика інформаційної енергії виконує набагато кращу роботу з обліку темної енергії, ніж традиційна гіпотеза про квантову енергію, яка передбачає, що у Всесвіті має бути на 120 порядків більше темної енергії, ніж, мабуть, є.
Гоф підраховує, що енергія інформації в поточну епоху Всесвіту повинна бути приблизно в 3 рази перевищує її поточний вміст масової енергії, що тісно відповідає поточній стандартній моделі 74% темної енергії + 26% від усього іншого.
Призначення голографічного принципу не додає багато фізики аргументу Гофа - імовірно, саме там для полегшення управління математикою, видаливши один вимір. Голографічний принцип передбачає, що вся інформація про фізичні явища, що відбуваються в тривимірній області простору, може міститись на 2D поверхні, що обмежує цю область простору. Це, як теорія інформації та ентропія, - це те, що теоретики струн витрачають багато часу на боротьбу - не те, що в цьому щось не так.
Подальше читання:
Голографічна темна інформаційна енергія.
