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  据国外媒体报道,全息暗能量之谜应该算是宇宙中最为神秘的物理理论之一,主要与热力学中的“熵”(无序度)有关,这短短几个字却蕴含着无限的遐想。根据热力学第二定律,在一个封闭系统中,熵不可能减少。就像往一个浴缸中投掷一大块冰,结果就是大冰块融化了,而热水的温度降低了。系统由热不平衡(低熵值)向热平衡(高熵值)方向移动,也就是说:在一个孤立的系统中(即浴缸),上述平衡移动的方向是不可逆转的。

宇宙中信息的丢失可能与暗能量有关

  这种平衡移动的理论也适用于信息领域。著名的IBM科学家Landauer的理论认为,任何在逻辑上对信息的操作都是不可逆的,例如删除一个比特的信息,就相当于增加一个熵。就像如果你无限制地复印一份材料,图像中的信息逐级降低,最后将彻底地消失。在这个过程中,信息没有彻底消失,或者说没有大量丢失,而是转化成了能量。

  将以上这些理论应用到宇宙论上,剑桥大学理论物理学家Gough认为随着宇宙的膨胀以及密度的下降,宇宙信息也在不断降低,表现为恒星的形成速度逐渐下降。也就是说:宇宙体积的不断增加,导致宇宙密度的逐渐下降,使得宇宙中熵的值升高,宇宙越来越不稳定了,而恒星在这样的条件下形成速度就出现下降。

  因此,在一个膨胀的宇宙中,信息是不断丢失的。而根据Landauer的理论,这些丢失的信息就由某一种途径或者一种机理转化成能量。结合Gough的理论,这些能量可以用来解释在当前宇宙标准模型中暗能量为何是重要组成部分。对以上解释,也存在不同的见解。Landauer对信息系统从熵的方向切入,可以得到热力学系统在数学上的模型支持。然而,这些丢失的信息确实转化为能量的话,能否被检测出来?如果能被检测出来,是不是意味着能得到暗能量的重要信息?

  虽然有一些的实验证明这些丢失的信息转化成了能量,但是仅仅只能说能量由一种形式转变成另一种形式,即从某一角度看,就是熵的值由低向高的变化,遵循着热力学第二定律。而Gough的理论主要探讨这些能量到底是如何冒出来以及如何进入宇宙空间的,这也是目前主流暗能量理论所要解释的地方。

  然而,Gough认为对这些消失的能量与暗能量进行数学上的研究,比传统的量子真空能量假说更有吸引力。其计算结果显示:宇宙中消失信息转化的能量大约是目前宇宙全部质能的3倍,这个数据与当前标准模型中认为的宇宙由76%暗能量+26%质能构成基本一致。

  全息理论中所有关于三维空间物理现象的信息都可以包含于空间中二维表面的边界。如全息暗能量理论与熵的关系,正是目前弦理论科学家所致力解决的问题。

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channelId 1 1 宇宙信息丢失之谜:全息暗能量或是罪魁祸首 1 据国外媒体报道,全息暗能量之谜应该算是宇宙中最为神秘的物理理论之一,主要与热力学中的“熵”(无序度)有关,这短短几个字却蕴含着无限的遐想