¿El radio del Universo corresponde a su entropía total?

Escuché una afirmación de que debido al principio holográfico, el área superficial del horizonte cósmico corresponde a la entropía total del universo.

Como tal, el estado inicial tenía un área de superficie cero y luego se expandió.

Dado esto, me pregunto si cualquier aumento en la entropía (como la producción de calor por medio de la energía eléctrica) hace que el universo se expanda.

No sé mucho sobre el Principio Holográfico, pero ¿a qué te refieres con el Horizonte Cósmico? Hay al menos dos de estos: el horizonte de eventos y el horizonte de partículas.
Interesante pregunta. Usted llama horizonte cósmico a algo más grande que la esfera de Hubble . Hay, pues, un problema de causalidad.
la última pregunta es de alguna manera similar a ¿Es real el efecto mariposa? . no ? :)

Respuestas (3)

El artículo de wikipedia sobre el principio holográfico no sugiere que esta sea una teoría bien aceptada y fundada :)

Las ideas parecen estar basadas de alguna manera en el concepto de la entropía de Bekenstein-Hawking para un agujero negro. Se supone que esta es la entropía de un agujero negro desde el exterior (de acuerdo con el teorema sin pelo, el agujero negro tiene solo tres números que lo describen, por lo que se pierde cualquier información sobre las cosas que caen en él y, al mismo tiempo, es se supone que tiene una alta entropía proporcional al área del horizonte de sucesos (¡los físicos modernos están locos!).
En este caso, para volver a tu pregunta, el horizonte de eventos no está influenciado por nada que suceda dentro del agujero negro (obviamente, esto implicaría que la información salga).

El argumento en contra de que el radio del universo dependa de los eventos dentro de él es análogo: se estaba expandiendo con más de C y está demasiado lejos para verse afectado por esto.

Bueno, si voy de una manera simple, es toda la interacción de la materia entre sí tanto a escala cuántica como a gran escala y la energía liberada en este proceso aumenta continuamente la entropía del universo y, por lo tanto, expande el horizonte cósmico. Pero las principales fluctuaciones cuánticas son muy, muy pequeñas, es decir, algo alrededor 10 − 123 . Ahora los científicos se preguntan cómo estas pequeñas fluctuaciones dan como resultado el aumento de la entropía.

Esta es una muy buena pregunta. Pero antes de que intente darte algunos detalles, el aumento de la entropía no es lo que hace que el universo se expanda, sino más bien una consecuencia de la expansión del universo. De hecho, entender por qué la entropía del universo era tan baja antes de la época inflacionaria es una pregunta abierta. Basado en esta pregunta, asumo que está interesado en los espacios-tiempos de De Sitter.

A diferencia del espacio plano y los espacio-tiempos anti-de Sitter, de Sitter es un poco menos trivial de manejar. Al tratar de calcular la entropía y otras cantidades termodinámicas como las de los agujeros negros, podemos proceder calculando la cantidad

d S d mi = 1 T
que para De Sitter es
d S d S d mi d S = 1 T d S .
Centrémonos en el caso de 2+1 dimensiones por ahora. En el caso del espacio-tiempo de De Sitter de 2 + 1 dimensiones, no tenemos una buena comprensión del significado de mi d S porque una vez que fijamos el valor de la constante cosmológica, a diferencia del caso de los espaciotiempos de Schwarzschild, no obtenemos una familia de métricas como soluciones sino una sola solución que indica la presencia de una singularidad cosmológica.

Entonces, para evitar esto, comenzamos con un objeto similar a Schwarzschild en d S 3

d s 2 = − ( 1 − 8 GRAMO mi − r 2 ) d t 2 + ( 1 − 8 GRAMO mi − r 2 ) − 1 d r 2 + r 2 d ϕ 2
dónde 1 − 8 GRAMO es el cuadrado del radio del horizonte de De Sitter o r H 2 . Puede continuar analíticamente esto hasta el plano complejo y calcular la temperatura a través de la periodicidad de la solución de funciones de Green y encontrará que la entropía es
T = 1 − 8 GRAMO mi 2 π .
Reemplaza esto en la ecuación diferencial para la entropía y usando el valor de r H , encuentras que el área está dada por S = A 4 GRAMO .

Esto también se logra a través de un método diferente, es decir, a través del álgebra de difeomorfismos globales en d S 3 similar al enfoque de Brown-Henneaux, en cuyo caso calcula la carga central de la teoría del campo que vive en el límite y calcula la entropía a través de la fórmula de Cardy. Véase el artículo de Balasumbramanian et. al .

Para una conjetura sobre los espaciotiempos de De Sitter de dimensiones superiores, consulte este artículo de Bousso. Para obtener una prueba de este límite en el límite clásico y cuántico, consulte este artículo y también este artículo .

El principio holográfico es una conjetura muy amplia y genérica y su demostración requerirá mucho más esfuerzo científico. Pero tal vez estemos en el camino correcto.

¿El radio del Universo corresponde a su entropía total?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v