Hologrāfiskā tumšās informācijas enerģija saņem balsojumu par vislabāko teorētisko jēdzienu sajaukumu, kas izteikts īsākajā vārdu skaitā - un, lai tas būtu interesants, tas galvenokārt attiecas uz entropiju.
Otrais termodinamikas likums paredz, ka slēgtas sistēmas entropija nedrīkst samazināties. Tātad nometiet ledus gabalu karstā vannā, un otrais likums paredz, ka ledus kūst un vannas ūdens atdziest - pārvietojot sistēmu no termiskā līdzsvara stāvokļa (zema entropija) uz termiskā līdzsvara stāvokli (augsta entropija). Izolētā sistēmā (vai izolētā vannā) šis process var pārvietoties tikai vienā virzienā un ir neatgriezenisks.
Līdzīga ideja pastāv informācijas teorijā. Landauera princips paredz, ka jebkādas loģiski neatgriezeniskas manipulācijas ar informāciju, piemēram, viena informācijas datu izdzēšana, ir pielīdzināmas entropijas palielinājumam.
Piemēram, ja jūs kopējat tikko izgatavota attēla kopēšanu, šī attēla informācija pasliktinās un galu galā tiek zaudēta. Bet Landauera princips paredz, ka informācija netiek tik daudz zaudēta, bet gan pārveidota enerģijā, kuru izkliedē neatgriezeniska kopijas kopēšanas darbība.
Pārveidojot šo domāšanu kosmoloģijā, Gough ierosina, ka, Visumam paplašinoties un samazinoties blīvumam, samazinās arī ar informāciju bagāti procesi, piemēram, zvaigžņu veidošanās. Vai, sakot, parastākos vārdos - paplašinoties Visumam, entropija palielinās, jo Visuma enerģijas blīvums vienmērīgi izkliedējas lielākā tilpumā. Turklāt ir mazāk iespēju gravitācijas radīt zemas entropijas procesus, piemēram, zvaigžņu veidošanos.
Tātad, paplašinoties Visumam, tiek zaudēta informācija - un pēc Landauera principa šim informācijas zudumam vajadzētu atbrīvot izkliedēto enerģiju - un Gough apgalvo, ka šī izkliedētā enerģija veido pašreizējā Visuma standarta modeļa tumšās enerģijas komponentu.
Pret šo priekšlikumu ir pamatoti iebildumi. Landauera princips patiesībā ir entropijas izpausme informācijas sistēmās - to var matemātiski modelēt it kā tās bija termodinamiskās sistēmas. Ir drosmīgi apgalvot, ka tam ir fiziska realitāte, un informācijas zudums faktiski atbrīvo enerģiju - un, tā kā Landauera princips to izsaka kā siltumenerģiju, vai tad tā nebūtu nosakāma (t.i., ne tumša)?
Ir daži eksperimentāli pierādījumi par informācijas zudumu, kas atbrīvo enerģiju, bet, bez šaubām, tā ir tikai vienas enerģijas formas pārvēršana citā - tās informācijas zuduma aspekts tikai atspoguļo pāreju no zemas uz augstu entropiju, kā to prasa otrais termodinamikas likums. Gough priekšlikumā ir paredzēts, ka “jaunā” enerģija tiek ievesta Visumā no nekurienes - lai arī tā būtu godīga, tas ir arī diezgan daudz, ko prasa arī pašreizējā vispārējās tumšās enerģijas hipotēze.
Neskatoties uz to, Gough apgalvo, ka informācijas enerģijas matemātika daudz labāk veic tumšās enerģijas uzskaiti nekā tradicionālā kvantu vakuuma enerģijas hipotēze, kas paredz, ka Visumā vajadzētu būt par 120 magnitūdas kārtas vairāk tumšās enerģijas, nekā acīmredzot ir.
Gough aprēķina, ka informācijas enerģijai pašreizējā Visuma laikmetā vajadzētu būt apmēram trīs reizes lielākai par tās pašreizējo masas enerģijas saturu - kas precīzi atbilst pašreizējam standarta modelim - 74% tumšās enerģijas + 26% visam citam.
Hologrāfiskā principa piesaukšana neko daudz nepiebilst Gouga argumentācijas fizikai - domājams, ka tas ir tur, lai padarītu matemātiku vieglāk pārvaldāmu, noņemot vienu dimensiju. Hologrāfiskais princips paredz, ka visa informācija par fizikālām parādībām, kas notiek 3D telpā, var būt uz 2D virsmas, kas ierobežo šo telpas reģionu. Tas, tāpat kā informācijas teorija un entropija, ir tas, ar ko stīgu teorētiķi pavada daudz laika, lai cīnītos - nevis ka kaut kas tur būtu kārtībā.
Papildu informācija:
Gough hologrāfiskā tumšās informācijas enerģija.
