Нова теорија ја поврзува ентропијата со темната енергија и појавата на сложеност

Нова теоретска студија предлага можно објаснување како во Вселената можеле да се појават галаксии, ѕвезди, планети и живот, иако вкупната ентропија постојано се зголемува.

Истражувањето го предводела математичарката Џинестра Бјанкони од Универзитетот „Квин Мери“ во Лондон. Таа ја испитувала теоријата позната како „гравитација од ентропија“ (Gravity from Entropy), која се обидува да ја опише гравитацијата преку микроскопските својства на геометријата на простор-времето.

Вториот закон на термодинамиката вели дека ентропијата во изолиран систем со текот на времето генерално расте. Ентропијата често се опишува како мерка за неред, но попрецизно се однесува на начинот на кој енергијата и информациите се распределуваат.

Тука се појавува космолошкиот парадокс: Вселената започнала во состојба со релативно ниска ентропија, а сепак со текот на времето создала сè посложени структури. Според анализата на Бјанкони, можно е вкупната ентропија да расте, додека ентропијата во секоја единица волумен да се намалува поради ширењето на просторот.

Таквата распределба би можела да отвори локален простор за создавање организирани структури, без да се прекрши вториот закон на термодинамиката. Со други зборови, ентропијата може да биде поголема во целата Вселена, но поретко распоредена низ сè поголем волумен.

Теоријата се надоврзува на откритијата на Џејкоб Бекенштајн и Стивен Хокинг, кои покажаа дека црните дупки имаат ентропија и можат да емитуваат топлинско зрачење. Овие резултати укажаа на длабока поврзаност меѓу гравитацијата, топлината, информациите и простор-времето.

Во услови на ниски енергии и слаба закривеност, „гравитацијата од ентропија“ ги дава истите резултати како општата релативност. Во поекстремни услови, сепак, теоријата предвидува различно однесување, вклучително и променлив придонес на темната енергија.

Истражувањето покажува дека во моделите на Вселена што се шири, темната енергија може да се однесува како внатрешна енергија, додека квантната геометриска релативна ентропија ја претставува локалната ентропија по единица волумен. Од теоријата природно произлегуваат и величини што одговараат на температура и притисок.

Предлогот засега е во рана теоретска фаза и ќе треба да биде проверен преку идни космолошки набљудувања. Сепак, тој отвора можен пат кон поцелосно разбирање на врските меѓу квантната механика, гравитацијата, темната енергија, термодинамиката и појавата на сложеност во Вселената.