Welchen Informationsgehalt hatte das Universum zur Planck-Zeit?

Wenn die Energie von 1 B ich T von Informationen ist k B T ln ⁡ 2 , dann steigt die Energie dieses Bits mit der Temperatur des Systems. Wenn ich versuche zu berechnen, wie viel Energie 1 Bit Information um die Planck-Zeit gehabt hätte, als die Temperatur des Universums im Bereich von lag 10 32 K und der Durchmesser war rund 10 − 33 C M , dann die Energie davon 1 B ich T von Informationen ist verdächtig nahe an der Bekenstein-Grenze . Tatsächlich war das Ergebnis, das ich bekam 1.3719436998375747 , was meiner Meinung nach bedeutet, dass die Energie von 1 B ich T an Informationen zur Planck-Zeit war nur ein bisschen weniger, als erforderlich gewesen wäre, um das Universum in ein schwarzes Loch zu kollabieren, bevor es überhaupt begonnen hatte (vielleicht sogar bevor die Inflation es vor diesem Schicksal retten konnte).

Ist es nur Zufall, dass die Zahl, die ich zufällig erhalte, so nahe an der Bekenstein-Grenze liegt? War die im Urknall enthaltene Information (oder Entropie oder Negentropie oder wie auch immer Sie es nennen wollen) wirklich SO niedrig? Ich meine, ich wusste, dass es niedrig sein musste, aber 1 Bit scheint die Dinge ein bisschen gut zu schneiden, nicht wahr?

Ich vermute, dass Ihre Berechnung eine gewisse Zirkularität aufweist: Die Planck-Zeit ist effektiv definiert als (die Ballpark-) Zeit, in der die Energiedichte so ist, dass die Quantengravitation einsetzt und die Berkenstein-Grenze erreicht wird.
Lol! Sie könnten durchaus Recht haben ... Trotzdem, haben Sie eine Ahnung, wie viele Informationen mit dem Urknall gekommen wären? Wenn das Universum eine endliche Größe und ein endliches Volumen und eine endliche Temperatur hätte, dann sollten wir in der Lage sein, die Energie zu berechnen (in diesem Sinne kann ich nicht glauben, dass ich das letzte Nacht nicht getan habe ...). Was ist diese Zahl und wie vergleicht sie sich mit dem 1 Bit = 956992961,692908J, das ich in meine Berechnung bekommen habe.
Ich denke, Sie können Fragen zur Information des Universums nur vom anderen Ende aus untersuchen, beginnend mit dem bekannten beobachtbaren Universum. Schauen Sie sich physical.stackexchange.com/questions/35920/… an.
Danke Bruce, ich werde mir diesen Thread auf jeden Fall ansehen. Ich denke trotzdem, dass an meiner Frage etwas dran ist... Letztendlich haben sich alle Informationen, die im heutigen Universum existieren, aus dem Informationsgehalt des Universums zur Zeit des Urknalls entwickelt. Und danach stellt sich die Frage, wie viele Informationen im Endmoment des Universums existieren werden? Die Temperatur wird VIEL niedriger sein, aber wird die Temperatur jemals so niedrig werden, dass wieder nur 1 Bit an Informationen vorhanden ist? Wie sieht diese Gesamtinformationsgehaltskurve aus?
Urknall kann nicht das genaue Bild sein. Das heißt, die Expansion des Babyuniversums ist nicht wirklich eine Explosion eines bestimmten Systems, sondern eine Expansion, genau wie ein Imperium mehr Länder erobert. Ich glaube, die Inflation ist der Prozess der Etablierung der Verschränkung zwischen Qubits, ebenso wie die Verschlüsselungszeit von Schwarzen Löchern, die winzige Raumflecken kleben und Geometrie konstruieren, indem sie mehr Qubits verschränken, genau wie die Entwicklung eines Produktzustands in einen verschränkten Zustand.
X. Dong, das ist eine interessante Sichtweise der Dinge ... Sie meinen, Inflation sei die Entstehung einer Verschränkung zwischen Qubits? Woher kamen die Qubits? Kamen sie aus dem „Eroberungsreich“ oder wurden sie spontan generiert? Sind die Qubits nur mit Qubits innerhalb unseres Universums verstrickt oder sind sie auch mit Qubits aus dem oben erwähnten Eroberungsreich verstrickt?
@Thor Keine Ahnung, woher die Qubits kommen. Wenn der Slogan „Raumzeit entsteht durch Verschränkung“ wahr ist, dann erzeugt der Urknall Raumzeit durch Verschränkung von Qubits. Zumindest L. Susskind wies auf Komplexität=Volumen hin, so dass der „Knall und die Expansion“ mit der Quantenkomplexität zusammenhängt. Ich bin mir nicht sicher, ob der Urknall von einem Produktzustand ausgeht oder nicht, vielleicht kann ein Phasenübergang auch funktionieren (Multiphase = Multiversum?), Das klingt wie die Kollision von Branen.
@Thor Zumindest habe ich zwei Bilder aus Informationssicht gesehen. Eine davon ist die Quantengraphität, bei der der Urknall als Verringerung der Grade eines vollständigen Qubit-Graphen beschrieben wird (dies entspricht einem Raum mit einem Radius von einer Plankenlänge). Das zweite Bild ist das, was ich beschrieben habe, wo die Erweiterung mehr Qubits verschränken soll. Quantengrafität ist seltsam, da es von der Komplexitätsseite her schwierig ist, diesen vollständigen Graphen zu erstellen. Wir müssen uns nicht nur um die Qubits (Knoten des Graphen) kümmern, wir müssen auch beantworten, wie sie verbunden waren, die Kanten. Das ist schwieriger als mein Bild.
Was ist der Sinn von 17 Stellen Genauigkeit?
@Jens - Implizite Genauigkeit?
Ein Ergebnis kann nur so genau sein wie der ungenaueste Eingabewert. Welche Werte und Formeln hast du verwendet? Eine zu große Anzahl von Dezimalstellen weist auf ein Missverständnis der Fehlerfortpflanzung hin. Das ist die höfliche Version eines bestimmten Zitats :-)
@Jens - Ja, ja, ja, ich weiß, ich weiß. Du hast natürlich Recht :-)

Antworten (1)

War die im Urknall enthaltene Information (oder Entropie oder Negentropie oder wie auch immer Sie es nennen wollen) wirklich SO niedrig?

Ja, die Entropie eines beobachtbaren Universums muss niedrig beginnen . Also, wie niedrig?

  1. Die Geschichte des Universums kann auf der Grundlage von nur 3 Energiedichteparametern modelliert werden: i) Dichte während der Inflation, ii) Dichte beim Strahlungs-Materie-Gleichgewicht und iii) dunkle Energiedichte in späten Epochen.

  2. Padmanabhan ( 2014 ) zeigte unter Verwendung dieser 3 Dichten, dass das Problem der kosmologischen Konstante innerhalb des Emerging-Gravity-Paradigmas gelöst werden kann, wenn man einen Wert zuordnen könnte 4 π zum Maß der Freiheitsgrade im Universum zur Planck-Epoche.

TLDR: Das Obige impliziert, dass die Entropie der kosmische Ereignishorizont des Universums beim Hot Big Bang (Ende der Inflation) war 4 π Nat. So niedrig, ja, aber mehr als 1 Bit.

Holografische Gleichteilung! Ich liebe es! Aber das sind 4π Nats am Ende der Inflation, richtig? Ich nehme an, dass die Frage, was der Entropie- / Informationswert in der allerersten Einheit der Planck-Zeit gewesen wäre, eigentlich eine ziemlich dumme Frage ist, jetzt, wo ich darüber nachdenke ... Die Entropie am Ende der Inflation ist für unsere Gegenwart viel relevanter Dilemma.
Welchen Informationsgehalt hatte das Universum zur Planck-Zeit?
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