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El Universo es una memoria holográfica gigante

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El Universo es una memoria gigante compuesta por una ingente cantidad de bits que tiene tendencia natural a aumentar. Esta es la revolucionaria dirección de investigación del físico holandés Erik Verlinde, en un informe que cuestiona los fundamentos básicos de la teoría gravitacional de Newton.

La clave del artículo de Verlinde es la siguiente: “si parece entropía, y se comporta como entropía, probablemente sea entropía”. Partiendo del trabajo de Stepehn Hawking, quien propuso que la temperatura del agujero negro es proporcional a la aceleración gravitatoria en su horizonte, Verlinde argumenta que una aceleración proporcional a una temperatura no puede ser más que un efecto de entropía.

Esa aceleración entrópica se manifiesta en un sistema que evoluciona de forma que cada vez necesita un mayor número de bits de información para describir todas sus características. ¿Es posible que la atracción gravitatoria no sea más que una consecuencia del aumento del número de bits necesarios para describir el sistema? ése es el argumento de Verlinde.

Tratemos de pensar en la creación de un agujero negro siguiendo la filosofía de Verlinde. Un agujero negro es un punto donde la materia está tan concentrada que la fuerza gravitatoria es suficientemente intensa como para atrapar incluso la luz. Es, por tanto, un punto de saturación ¿Cómo encaja esto con los bits y las pantallas holográficas?

Según Newton, una determinada cantidad de materia genera un potencial gravitatorio (al que llamaremos Φ). Verlinde identifica las superficies equipotenciales (aquellas donde Φ es constante) con pantallas holográficas, y llega a la conclusión de que la “saturación de bits” (número de bits necesarios para describir el sistema partido por número de bits disponibles en la pantalla) es -Φ / (2·c2), siendo c la velocidad de la luz. Si tomamos una pantalla holográfica y la vamos reduciendo (siempre sin salir de la superficie equipotencial), llega un momento en que la saturación de bits alcanza el valor de la unidad, y es imposible reducirlo más. Tendríamos un agujero negro.

La clave está en dar la vuelta a este razonamiento: pensemos no en que la pantalla se reduce, sino en que los sistemas físicos tienen una tendencia natural a saturarse, es decir, a ocupar con información todos los bits disponibles en la pantalla holográfica. Como c es constante, esto significa que Φ tendría que aumentar… es decir ¡el potencial gravitatorio surge de la tendencia natural (entrópica) de los sistemas a saturar con información todo el espacio disponible! (por poner un símil doméstico, la tendencia natural a llenar de información todo el espacio disponible en el disco duro, independientemente de lo grande que sea).

Desde luego, la línea de investigación abierta es revolucionaria, y la asociación de la gravedad con la información es desde luego atrevida. Pero lo más relevante es la conclusión de que la gravedad no sea más que una mera consecuencia de una tendencia natural del Universo. Sin duda, es probable que en el futuro oigamos hablar más de Verlinde y sus teorías.

Vía | The Hammock Physicist
Artículo original | On the origin of Gravity and the Laws of Newton (PDF)

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