Holografisk mørk informationsenergi får min stemme for den bedste blanding af arkane teoretiske begreber udtrykt i det korteste antal ord - og bare for at holde det interessant handler det mest om entropi.
Den anden lov om termodynamik kræver, at entropien af et lukket system ikke kan mindskes. Så slip en del af isen i et varmt bad, og den anden lov kræver, at isen smelter og badevandet afkøles - bevæger systemet fra en tilstand af termisk ubalance (lav entropi) mod en tilstand af termisk ligevægt (høj entropi). I et isoleret system (eller et isoleret bad) kan denne proces kun bevæge sig i en retning og er irreversibel.
En lignende idé findes inden for informationsteori. Landauer's princip har det, at enhver logisk irreversibel manipulation af information, såsom sletning af en bit information, svarer til en stigning i entropi.
Så hvis du f.eks. Fortsætter med at fotokopiere den fotokopi, du lige har lavet af et billede, forringes informationen i dette billede og går til sidst tabt. Men Landauer's princip har det, at informationen ikke går så meget tabt, da de konverteres til energi, der spredes væk af den irreversible handling ved at kopiere en kopi.
Ved at oversætte denne tænkning til en kosmologi foreslår Gough, at når universet udvides og densiteten aftager, også informationsrige processer som stjernedannelse falder. Eller for at sige det på mere konventionelle termer - når universet udvides, øges entropien, da universets energitæthed gradvist spredes over et større volumen. Der er også mindre muligheder for tyngdekraft til at generere lave entropiprocesser som stjernedannelse.
Så i et ekspanderende univers er der et tab af information - og efter Landauer's princip bør dette tab af information frigive spredt energi - og Gough hævder, at denne spredte energi tegner sig for den mørke energikomponent i den nuværende standardmodel af universet.
Der er rationelle indvendinger mod dette forslag. Landauer's princip er virkelig et udtryk for entropi i informationssystemer - som kan matematisk modelleres som om de var termodynamiske systemer. Det er en dristig påstand om at sige, at dette har en fysisk virkelighed, og et tab af information rent faktisk frigiver energi - og da Landauer's princip udtrykker dette som varmeenergi, ville det ikke da være detekterbart (dvs. ikke mørkt)?
Der er noget eksperimentelt bevis på, at informationstab frigiver energi, men det er uden tvivl bare konvertering af en form for energi til en anden - informationstabet-aspektet af det repræsenterer bare overgangen fra lav til høj entropi, som krævet i den anden lov om termodynamik. Goughs forslag kræver, at 'ny' energi indføres i universet ud af intetsteds - selvom det er retfærdigt, er det stort set hvad den nuværende mainstream mørke energihypotese kræver også.
Ikke desto mindre hævder Gough, at matematik af informationsenergi gør et meget bedre stykke arbejde med at redegøre for mørk energi end den traditionelle kvantevakuumenergihypotese, som forudsiger, at der burde være 120 størrelsesordener mere mørk energi i universet, end der tilsyneladende er.
Gough beregner, at informationsenergien i den nuværende æra af universet skal være omkring 3 gange dens nuværende masseenergiindhold - hvilket nøje stemmer overens med den aktuelle standardmodel på 74% mørk energi + 26% alt andet.
At påberåbe sig det holografiske princip tilføjer ikke meget fysikken i Goughs argumentation - antagelig er den derinde for at gøre matematikken lettere at styre ved at fjerne en dimension. Det holografiske princip har det, at al information om fysiske fænomener, der finder sted inden for et 3D-område af rummet, kan være indeholdt på en 2D-overflade, der grænser det område af rummet. Dette, som informationsteori og entropi, er noget, der strenger teoretikere bruger en masse tid på at kæmpe med - ikke at der er noget galt med det.
Yderligere læsning:
Gough holografisk mørk informationsenergi.
