Holographic Dark Information Energy mendapatkan suara saya untuk perpaduan terbaik dari konsep teoritis misterius yang diungkapkan dalam jumlah kata terpendek - dan untuk membuatnya tetap menarik, sebagian besar tentang entropi.
Hukum kedua termodinamika mengharuskan entropi sistem tertutup tidak dapat berkurang. Jadi taruh sebongkah es dalam bak mandi air panas dan hukum kedua mengharuskan es mencair dan air mandi mendingin - memindahkan sistem dari keadaan disequilibrium termal (entropi rendah) menuju keadaan kesetimbangan termal (entropi tinggi). Dalam sistem yang terisolasi (atau wadah terisolasi) proses ini hanya dapat bergerak dalam satu arah dan tidak dapat diubah.
Gagasan serupa ada dalam teori informasi. Prinsip Landauer menyatakan bahwa setiap manipulasi informasi yang secara logis tidak dapat dibalikkan, seperti menghapus satu bit informasi, sama dengan peningkatan entropi.
Jadi misalnya, jika Anda terus memfotokopi fotokopi yang baru saja Anda buat dari sebuah gambar, informasi dalam gambar itu menurun dan akhirnya hilang. Tetapi prinsip Landauer mengatakan bahwa informasi tersebut tidak begitu banyak hilang, seperti dikonversi menjadi energi yang dihilangkan oleh tindakan menyalin salinan yang tidak dapat diubah.
Menerjemahkan pemikiran ini ke dalam kosmologi, Gough mengusulkan bahwa ketika alam semesta mengembang dan kepadatan menurun, proses yang kaya informasi seperti pembentukan bintang juga menurun. Atau dengan kata lain dalam istilah yang lebih konvensional - ketika alam semesta mengembang, entropi meningkat karena kerapatan energi alam semesta terus-menerus hilang di volume yang lebih besar. Juga, ada sedikit peluang bagi gravitasi untuk menghasilkan proses entropi rendah seperti pembentukan bintang.
Jadi di alam semesta yang mengembang ada kehilangan informasi - dan dengan prinsip Landauer hilangnya informasi ini harus melepaskan energi yang dihamburkan - dan Gough mengklaim bahwa energi yang dihamburkan ini merupakan komponen energi gelap dari model standar alam semesta saat ini.
Ada keberatan rasional terhadap proposal ini. Prinsip Landauer benar-benar merupakan ekspresi entropi dalam sistem informasi - yang dapat dimodelkan secara matematis seperti mereka adalah sistem termodinamika. Merupakan pernyataan berani untuk mengatakan ini memiliki realitas fisik dan hilangnya informasi benar-benar melepaskan energi - dan karena prinsip Landauer menyatakan ini sebagai energi panas, bukankah itu kemudian dapat dideteksi (mis. Tidak gelap)?
Ada beberapa bukti eksperimental hilangnya energi yang melepaskan informasi, tetapi bisa dibilang itu hanya konversi dari satu bentuk energi ke yang lain - aspek kehilangan informasi itu hanya mewakili transisi dari entropi rendah ke tinggi, seperti yang disyaratkan oleh hukum kedua termodinamika. Proposal Gough mensyaratkan bahwa energi 'baru' diperkenalkan ke jagat raya entah dari mana - meskipun harus adil, itulah yang dibutuhkan oleh hipotesis energi gelap arus utama juga.
Meskipun demikian, Gough menuduh bahwa matematika energi informasi melakukan pekerjaan yang jauh lebih baik untuk menghitung energi gelap daripada hipotesis energi vakum kuantum tradisional yang meramalkan bahwa seharusnya ada 120 ordo magnitudo lebih banyak energi gelap di alam semesta daripada yang tampaknya ada.
Gough menghitung bahwa energi informasi di era alam semesta saat ini harus sekitar 3 kali lipat dari isi energi massa saat ini - yang sangat selaras dengan model standar saat ini yaitu 74% energi gelap + 26% lainnya.
Menggunakan prinsip holografis tidak menambah banyak fisika dari argumen Gough - mungkin ada di sana untuk membuat matematika lebih mudah dikelola dengan menghapus satu dimensi. Prinsip holografik menyatakan bahwa semua informasi tentang fenomena fisik yang terjadi dalam wilayah ruang 3D dapat terkandung pada permukaan 2D yang mengikat wilayah ruang itu. Ini, seperti teori informasi dan entropi, adalah sesuatu yang oleh para teoris string menghabiskan banyak waktu bergulat dengan - bukan berarti ada yang salah dengan itu.
Bacaan lebih lanjut:
Gough Holographic Dark Information Energy.
