望遠鏡なしの天文学-ホログラフィック暗黒情報エネルギー

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ホログラフィックダークインフォメーションエナジーは、最短の単語数で表現された難解な理論的概念の最良の組み合わせに投票します。興味深いことに、それは主にエントロピーに関するものです。

熱力学の第二法則は、閉じた系のエントロピーが減少しないことを要求します。したがって、氷の塊を熱湯に落とすと、第2法則により、氷が溶けて風呂の水が冷える必要があります。システムを熱平衡状態(低エントロピー)から熱平衡状態(高エントロピー)に移動します。孤立したシステム(または孤立したバス)では、このプロセスは一方向にしか移動できず、元に戻すことはできません。

情報理論にも同様の考え方があります。ランダウアーの原理によると、1ビットの情報を消去するなど、論理的に不可逆的な情報の操作は、エントロピーの増加に相当します。

たとえば、画像から作成したコピーをそのままコピーし続けると、その画像の情報は劣化し、最終的には失われます。しかし、Landauerの原則は、コピーをコピーするという不可逆的な行為によって消散されるエネルギーに変換されるため、情報はそれほど失われないということです。

この考えを宇宙論に変換すると、Goughは、宇宙が拡大して密度が低下するにつれて、星の形成などの情報豊富なプロセスも低下すると提案しています。あるいは、より一般的な用語で言えば、宇宙のエネルギー密度がより大きな体積全体で着実に散逸しているため、宇宙が拡大するにつれてエントロピーが増加します。また、重力が星形成のような低エントロピープロセスを生成する機会が少なくなります。

したがって、拡大する宇宙では情報の損失があり、Landauerの原理により、この情報の損失は散逸したエネルギーを放出するはずです。そしてGoughは、この散逸したエネルギーが宇宙の現在の標準モデルの暗黒エネルギー成分を説明していると主張します。

この提案には合理的な反対意見があります。ランダウアーの原理は、情報システムにおけるエントロピーの表現であり、数学的にモデル化できます まるで それらは熱力学的システムでした。これには物理的な現実があり、情報の損失は実際にエネルギーを放出すると言うのは大胆な主張です。ランダウアーの原理はこれを熱エネルギーとして表現しているので、それは検出可能ではありませんか(つまり、暗くありません)。

情報損失を放出するエネルギーの実験的証拠はいくつかありますが、おそらくそれは、ある形式のエネルギーから別の形式への変換にすぎない-情報損失の側面は、熱力学の第2法則で要求される、低エントロピーから高エントロピーへの遷移を表すだけです。ゴフの提案では、「新しい」エネルギーをどこからでも宇宙に導入する必要があります。公平であるとはいえ、それは現在の主流のダークエネルギー仮説にも必要なものです。

それにもかかわらず、Goughは、情報エネルギーの数学が、明らかに存在するよりも120桁多い暗黒エネルギーが宇宙にあるはずであると予測する従来の量子真空エネルギー仮説よりもはるかに優れた暗黒エネルギーの計算を行うと主張しています。

ガフは、宇宙の現在の時代の情報エネルギーは、現在の質量エネルギー量の約3倍になるはずであると計算します。これは、74%の暗黒エネルギー+ 26%のその他すべての現在の標準モデルと密接に一致しています。

ホログラフィックの原理を実行しても、ゴフの議論の物理学に多くは追加されません。おそらく、1つの次元を削除することで数学をより簡単に管理できるようにするためにそこにあります。ホログラフィックの原理では、空間の3D領域内で発生する物理現象に関するすべての情報を、その領域の境界となる2D表面に含めることができます。これは、情報理論やエントロピーと同様に、文字列理論家が多くの時間を費やして取り組んでいるものです。これに問題があるわけではありません。

参考文献:
Gough Holographic Dark Information Energy。

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