Holographic Dark Information Energy bekommt meine Stimme für die beste Mischung aus arkanen theoretischen Konzepten, die in der kürzesten Anzahl von Wörtern ausgedrückt werden – und nur um es interessant zu halten, geht es hauptsächlich um Entropie.
Die zweiter Hauptsatz der Thermodynamik erfordert, dass die Entropie eines geschlossenen Systems nicht abnehmen kann. Lassen Sie also ein Stück Eis in ein heißes Bad fallen und der zweite Hauptsatz erfordert, dass das Eis schmilzt und das Badewasser abkühlt – das System bewegt sich von einem Zustand des thermischen Ungleichgewichts (niedrige Entropie) in einen Zustand des thermischen Gleichgewichts (hohe Entropie). In einem isolierten System (oder einem isolierten Bad) kann sich dieser Prozess nur in eine Richtung bewegen und ist irreversibel.
Eine ähnliche Idee existiert in der Informationstheorie. Landauers Prinzip besagt, dass jede logisch irreversible Manipulation von Informationen, wie das Löschen eines Informationsbits, einer Zunahme der Entropie gleichkommt.
Wenn Sie beispielsweise die Fotokopie, die Sie gerade von einem Bild erstellt haben, weiterhin fotokopieren, werden die Informationen in diesem Bild beeinträchtigt und gehen schließlich verloren. Aber Landauers Prinzip besagt, dass die Information nicht so sehr verloren geht, sondern in Energie umgewandelt wird, die durch den irreversiblen Akt des Kopierens einer Kopie zerstreut wird.
Dieses Denken in eine Kosmologie übersetzen, Gough schlägt vor, dass mit der Ausdehnung des Universums und der Abnahme der Dichte auch informationsreiche Prozesse wie die Sternentstehung abnehmen. Oder konventioneller ausgedrückt – wenn sich das Universum ausdehnt, nimmt die Entropie zu, da die Energiedichte des Universums stetig über ein größeres Volumen abgebaut wird. Außerdem gibt es weniger Möglichkeiten für die Schwerkraft, Prozesse mit niedriger Entropie wie die Sternentstehung zu erzeugen.
Die Verbindung zwischen Entropie und Information - In Zuständen niedriger Entropie passieren interessantere und informationsreichere Dinge als in Zuständen hoher Entropie.
In einem expandierenden Universum gibt es also einen Informationsverlust – und nach Landauers Prinzip sollte dieser Informationsverlust dissipierte Energie freisetzen – und Gough behauptet, dass diese dissipierte Energie die dunkle Energiekomponente des aktuellen Standardmodells des Universums ausmacht.
Gegen diesen Vorschlag gibt es rationale Einwände. Das Landauersche Prinzip ist eigentlich ein Ausdruck der Entropie in Informationssystemen – die mathematisch modelliert werden kannals obsie waren thermodynamische Systeme. Es ist kühn zu behaupten, dass dies eine physikalische Realität hat und ein Informationsverlust tatsächlich Energie freisetzt – und da das Landauersche Prinzip dies als Wärmeenergie ausdrückt, wäre sie dann nicht nachweisbar (also nicht dunkel)?
Es gibt einige experimentelle Beweise dafür, dass ein Informationsverlust Energie freisetzt, aber es ist wohl nur die Umwandlung einer Energieform in eine andere – der Informationsverlustaspekt davon repräsentiert nur den Übergang von niedriger zu hoher Entropie, wie es der zweite Hauptsatz der Thermodynamik erfordert. Goughs Vorschlag erfordert, dass „neue“ Energie aus dem Nichts in das Universum eingeführt wird – obwohl, um fair zu sein, dies auch so ziemlich das ist, was die aktuelle Mainstream-Hypothese der dunklen Energie erfordert.
Nichtsdestotrotz behauptet Gough, dass die Mathematik der Informationsenergie die dunkle Energie viel besser berücksichtigt als die traditionelle Quantenvakuumenergie-Hypothese, die voraussagt, dass es im Universum 120 Größenordnungen mehr dunkle Energie geben sollte, als es anscheinend gibt.
Gough berechnet, dass die Informationsenergie in der aktuellen Ära des Universums etwa das Dreifache ihres aktuellen Masse-Energie-Gehalts betragen sollte – was eng mit dem aktuellen Standardmodell von 74% dunkler Energie + 26% allem anderen übereinstimmt.
Aufruf der holographisches Prinzip fügt der Physik von Goughs Argument nicht viel hinzu – vermutlich ist es drin, um die Mathematik einfacher zu handhaben, indem eine Dimension entfernt wird. Das holographische Prinzip besagt, dass alle Informationen über physikalische Phänomene, die innerhalb einer 3D-Raumregion stattfinden, auf einer 2D-Oberfläche enthalten sein können, die diese Raumregion begrenzt. Dies ist, wie Informationstheorie und Entropie, etwas, mit dem sich Stringtheoretiker viel auseinandersetzen – nicht, dass daran etwas falsch wäre.
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Gough Holographische dunkle Informationsenergie .