Entspricht der Radius des Universums seiner Gesamtentropie?

Ich hörte eine Behauptung, dass aufgrund des holographischen Prinzips die Oberfläche des kosmischen Horizonts der gesamten Entropie des Universums entspricht.

Als solches hatte der Anfangszustand eine Oberfläche von Null und wurde später erweitert.

Angesichts dessen frage ich mich, ob eine Zunahme der Entropie (z. B. die Erzeugung von Wärme durch elektrische Energie) dazu führt, dass sich das Universum ausdehnt?

Ich weiß nicht viel über das holografische Prinzip, aber was meinst du mit dem kosmischen Horizont? Davon gibt es mindestens zwei – den Ereignishorizont und den Teilchenhorizont.
Interessante Frage. Sie nennen den kosmischen Horizont etwas Größeres als die Hubble-Sphäre . Es besteht also ein Kausalitätsproblem.
Die letzte Frage ist irgendwie ähnlich wie Is the butterfly effect real? . nein ? :)

Antworten (3)

Der Wikipedia-Artikel über das holographische Prinzip suggeriert nicht, dass dies eine allgemein akzeptierte und fundierte Theorie ist :)

Die Ideen scheinen irgendwie auf dem Konzept der Bekenstein-Hawking-Entropie für ein Schwarzes Loch zu beruhen. Dies soll die Entropie eines Schwarzen Lochs von außen sein (nach dem No-Hair-Theorem hat das Schwarze Loch nur drei Zahlen, die es beschreiben, daher geht jede Information über die Dinge verloren, die hineinfallen, und gleichzeitig ist es soll eine hohe Entropie proportional zur Fläche des Ereignishorizonts haben - moderne Physiker sind verrückt!).
In diesem Fall, um auf Ihre Frage zurückzukommen, wird der Ereignishorizont nicht durch irgendetwas beeinflusst, das innerhalb des Schwarzen Lochs passiert (dies würde offensichtlich bedeuten, dass Informationen nach außen gelangen).

Das Argument gegen den Radius des Universums in Abhängigkeit von den Ereignissen in seinem Inneren ist analog: Es expandierte mit mehr als c und ist zu weit entfernt, um davon betroffen zu sein.

Nun, wenn ich es einfach sage, ist es die gesamte Wechselwirkung der Materie untereinander, sowohl im Quanten- als auch im großen Maßstab, und die dabei freigesetzte Energie erhöht kontinuierlich die Entropie des Universums und erweitert somit den kosmischen Horizont. Aber die großen Quantenfluktuationen sind sehr sehr sehr klein, dh etwas herum 10 − 123 . Nun fragen sich Wissenschaftler, wie diese winzigen Schwankungen zu einem Anstieg der Entropie führen.

Das ist eine sehr gute Frage. Aber bevor ich versuche, Ihnen einige Details zu geben, ist die Zunahme der Entropie nicht die Ursache für die Expansion des Universums, sondern eher eine Folge der Expansion des Universums. Tatsächlich ist es eine offene Frage zu verstehen, warum die Entropie des Universums vor der Inflationsepoche so niedrig war. Aufgrund dieser Frage gehe ich davon aus, dass Sie sich für de Sitter-Raumzeiten interessieren.

Im Gegensatz zu flachem Raum und Anti-de-Sitter-Raumzeiten ist de Sitter etwas weniger trivial zu handhaben. Bei dem Versuch, die Entropie und andere thermodynamische Größen wie bei Schwarzen Löchern zu berechnen, können wir mit der Berechnung der Größe fortfahren

d S d E = 1 T
was für de Sitter ist
d S d S d E d S = 1 T d S .
Bleiben wir zunächst beim Fall der 2+1 Dimensionen. Im Fall der 2 + 1-dimensionalen de Sitter-Raumzeit haben wir kein gutes Verständnis für die Bedeutung von E d S denn sobald wir den Wert der kosmologischen Konstante festgelegt haben, erhalten wir anders als im Fall der Schwarzschild-Raumzeiten keine Familie von Metriken als Lösungen, sondern nur eine Lösung, die das Vorhandensein einer kosmologischen Singularität anzeigt.

Um dies zu umgehen, beginnen wir mit einem Schwarzschild-ähnlichen Objekt d S 3

d s 2 = − ( 1 − 8 G E − r 2 ) d t 2 + ( 1 − 8 G E − r 2 ) − 1 d r 2 + r 2 d ϕ 2
wo 1 − 8 G ist das Quadrat des Radius des de Sitter-Horizonts oder r H 2 . Sie können dies analytisch auf die komplexe Ebene fortsetzen und die Temperatur über die Periodizität der Lösung der Greenschen Funktionen berechnen, und Sie finden, dass die Entropie ist
T = 1 − 8 G E 2 π .
Setzen Sie dies wieder in die Differentialgleichung für die Entropie ein und verwenden Sie den Wert von r H , stellen Sie fest, dass die Fläche gegeben ist durch S = EIN 4 G .

Dies wird auch über eine andere Methode erreicht, nämlich über die Algebra globaler Diffeomorphismen in d S 3 ähnlich dem Brown-Henneaux-Ansatz, in diesem Fall berechnen Sie die zentrale Ladung der Feldtheorie, die auf der Grenze lebt, und berechnen die Entropie über die Cardy-Formel. Siehe die Veröffentlichung von Balasumbramanian et. al .

Für eine Vermutung über höherdimensionale de Sitter-Raumzeiten siehe diesen Artikel von Bousso. Zum Beweis dieser Grenze in der klassischen und Quantengrenze siehe diese Arbeit und auch diese Arbeit !

Das holographische Prinzip ist eine sehr breite und allgemeine Vermutung, und ihr Beweis erfordert viel mehr wissenschaftlichen Aufwand. Aber vielleicht sind wir auf dem richtigen Weg.

Entspricht der Radius des Universums seiner Gesamtentropie?
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