La Gravità emerge dall’Informazione Quantistica
Il nuovo ruolo che l’informazione quantistica gioca nella gravità, prepara la scena per una drammatica unificazione di idee in fisica. Una delle nuove idee più scottanti nella fisica è che la gravità è un fenomeno emergente che in qualche modo nasce dalla complessa interazione di elementi più semplici.
Qualche mese fa, Erik Verlinde dell’Università di Amsterdam ha avanzato l’idea che la gravità è semplicemente una manifestazione dell’entropia nell’Universo. La sua idea si basa sulla seconda legge della termodinamica, che dice che l’entropia aumenta sempre con il passare del tempo. Suggerisce che le differenze in entropia tra le diverse parti dell’Universo generano una forza che ridistribuisce la materia in modo da massimizzare l’entropia. Questa è la forza che noi chiamiamo gravità.
Quello che è davvero eccitante di questo nuovo approccio è che semplifica drammaticamente l’impalcatura teoretica che supporta la fisica moderna. E mentre ha comunque le sue limitazioni ancora, per esempio genera la legge di gravità newtoniana e non di Einstein, ha anche dei vantaggi, come la capacità di spiegare l’energia oscura, cosa che le teorie convenzionali della gravità non riescono a fare.
Forse però l’idea più forte che emerge dal approccio i Verlinde è che la gravità è essenzialmente un fenomeno di informazione.
Inoltre oggi quest’idea ha anche una nuova grande spinta da parte di Jae-Weon Lee della Jungwon University in Sud Corea, che insieme ai suoi colleghi ha usato l’idea dell’informazione quantistica per derivare una teoria della gravità, e lo fanno usando un approccio leggermente diverso da Verlinde.
Al cuore della loro idea sta il dubbio relativo a cosa succede all’informazione che entra in un buco nero. I fisici se lo sono chiesti da decenni con quasi nessuna conseguenza. Ma una cosa su cui sono d’accordo è il principio di Landauer:” cancellare un bit di informazione quantistica aumenta sempre l’entropia dell’Universo di una piccola quantità e richiede una specifica quantità di energia. “
Jae-Weon assume che questo processo di cancellazione deve avvenire all’orizzonte del buco nero. E se cosi fosse, lo spaziotempo deve organizzarsi in modo da massimizzare l’entropia in questi orizzonti. In altre parole genera una forza come la gravità.
Tutto questo è intrigante per diverse ragioni. Prima di tutto, Jae-Weon e co. assumono l’esistenza di uno spazio-tempo e la sua geometria e semplicemente si chiedono che forma deve avere se l’informazione viene cancellata agli orizzonti in questo modo.
Inoltre tutto questo collega la gravità all’informazione quantistica per la prima volta. Nei anni recenti molti risultati in meccanica quantistica hanno dimostrato il ruolo sempre più importante che l’informazione sembra giocare nell’Universo.
Alcuni fisici sono convinti che le proprietà dell’informazione non provengono dal comportamento dei portatori dell’informazione come possono esserlo i fotoni o elettroni,ma piuttosto è il contrario. Credono che l’informazione stessa è la base misteriosa su cui è costruito l’Universo.
Queste nuove teorie inoltre, hanno l’enorme merito di mettere in collegamento sempre di più le due grandi conquiste della fisica del secolo scorso, cioè la meccanica quantistica e la teoria della relatività, cosa che è da molti anni ormai il sogno di tutti i fisici.
fonti:
http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1001/1001.5445v2.pdfhttp://arxiv.org/abs/1001.5445FONTE:
