211service.com
Gravitācija rodas no kvantu informācijas, saka fiziķi
Viena no karstākajām jaunajām idejām fizikā ir tāda, ka gravitācija ir jauna parādība; ka tas kaut kā rodas no vienkāršāku lietu sarežģītas mijiedarbības.
Pirms dažiem mēnešiem Ēriks Verlinde no Amsterdamas Universitātes izvirzīja vienu šādu ideju, kas ir sagrābusi fizikas pasauli. Verlinde ierosināja, ka gravitācija ir tikai entropijas izpausme Visumā. Viņa ideja balstās uz otro termodinamikas likumu, ka entropija laika gaitā vienmēr palielinās. Tas liek domāt, ka atšķirības entropijā starp Visuma daļām rada spēku, kas pārdala matēriju tādā veidā, kas palielina entropiju. Tas ir spēks, ko mēs saucam par gravitāciju.
Pieejā aizraujoši ir tas, ka tā ievērojami vienkāršo teorētiskās sastatnes, kas atbalsta mūsdienu fiziku. Un, lai gan tai ir savi ierobežojumi, piemēram, tas ģenerē Ņūtona gravitācijas likumus, nevis Einšteina likumus, tam ir arī dažas priekšrocības, piemēram, spēja ņemt vērā tumšās enerģijas apjomu, ar kuru cīnās tradicionālās gravitācijas teorijas.
Bet, iespējams, visspēcīgākā ideja, kas izriet no Verlindes pieejas, ir tāda, ka gravitācija būtībā ir informācijas parādība.
Šodien šo ideju noder Jae-Weon Lee no Jungvonas universitātes Dienvidkorejā un pāris draugi. Viņi izmanto ideju par kvantu informāciju, lai iegūtu gravitācijas teoriju, un viņi to dara nedaudz savādāk nekā Verlinde.
Viņu idejas pamatā ir sarežģītais jautājums par to, kas notiek ar informāciju, kad tā nonāk melnajā caurumā. Fiziķi par to ir neizpratnē gadu desmitiem ilgi, un nav vienprātības. Bet viena lieta, par ko viņi piekrīt, ir Landauera princips: kvantu informācijas izdzēšana vienmēr palielina Visuma entropiju par noteiktu nelielu daudzumu un prasa noteiktu enerģijas daudzumu.
Jae-Weon un viņa kolēģi pieņem, ka šim dzēšanas procesam jānotiek pie melnā cauruma horizonta. Un, ja tā, telpalaikam ir jāorganizē sevi tā, lai palielinātu entropiju šajos horizontos. Citiem vārdiem sakot, tas rada gravitācijai līdzīgu spēku.
Tas ir intriģējošs vairāku iemeslu dēļ. Pirmkārt, Jae-Weon un citi pieņem, ka pastāv telpas laiks un tā ģeometrija, un vienkārši jautā, kādai formai tai jābūt, ja informācija tiek dzēsta pie apvāršņiem šādā veidā.
Tas arī pirmo reizi saista gravitāciju ar kvantu informāciju. Pēdējos gados daudzi kvantu mehānikas rezultāti ir norādījuši uz informācijas arvien svarīgāko lomu Visumā.
Daži fiziķi ir pārliecināti, ka informācijas īpašības rodas nevis no informācijas nesēju, piemēram, fotonu un elektronu, uzvedības, bet gan otrādi. Viņi domā, ka informācija pati par sevi ir spokainais pamatklints, uz kura ir veidots mūsu Visums.
Gravitācija vienmēr ir bijusi muša šajā ziedē. Taču pieaugošā izpratne par to, ka informācijai arī šeit ir būtiska nozīme, varētu pavērt ceļu tādai kvantu mehānikas un relativitātes apvienošanai, par kādu fiziķi ir sapņojuši.
Atsauce: arxiv.org/abs/1001.5445 : gravitācija no kvantu informācijas