2025. 03. 16., 10:57

A Bekenstein-korlát újraértelmezése felfedi a világegyetem rejtett szimmetriáját

A Bekenstein-korlát újraértelmezése felfedi a világegyetem rejtett szimmetriáját
Az emberi gondolkodás történetében akadnak olyan pillanatok, amikor egyetlen egyszerű felismerés alapjaiban változtatja meg a valóságról alkotott képünket. Ilyenkor a káosz rendszerré szerveződik, a rendezetlenség értelmet nyer, és a látszólag önkényes univerzum rejtett szimmetriák által irányított rendszerként tárul fel előttünk. A Bekenstein-korlát is egy ilyen reveláció volt – egy gondolat, amely azt sugallta, hogy az entrópia, az információ és a gravitáció nem egymástól független, hanem mélyen összefonódó aspektusai a kozmosznak. Jacob Bekenstein, a modern fizika egyik legmélyebb gondolatával, azt javasolta, hogy bármely fizikai rendszer entrópiája nem növekedhet határtalanul; azt az energiája és a legkisebb körbezáró gömb korlátozza. Ez a felismerés radikális volt: az entrópia – amelyet sokáig a rendezetlenség absztrakt mérőszámának tekintettek – valójában mélyen kötődik a téridő szövetéhez. A korlát legegyszerűbb megfogalmazása szerint egy térrégióban tárolható teljes információ arányos annak energiájával és méretével.

A korlát újrafogalmazása

Az ezt követő években számos kísérlet történt a korlát általánosítására és univerzálisabb nyelven való megfogalmazására. Raphael Bousso egy elegáns értelmezésben amellett érvelt, hogy az entrópia korlátját közvetlenül a körülvevő gömb felületéhez kellene kapcsolni, nem pedig az energiához. Ehhez a gravitációs stabilitás feltételét használta, amely biztosítja, hogy egy rendszer Schwarzschild-sugara ne haladja meg a körülvevő gömb sugarát.

Ez a lépés matematikailag konzisztensnek bizonyult, és tovább erősítette az entrópia és a téridő-geometria közötti szoros kapcsolatot. Bousso korlátja elegánsan kapcsolódott a holografikus elvhez is, amely szerint egy térfogat információtartalma a határfelületén van kódolva.

Tórusz alakú entrópia: a rejtett rendszer

A Bekenstein-korlát finomításában egy másik megközelítést alkalmazunk – olyat, amely megtartja a teljes energiát, de azt a relativisztikus tömeg fogalmában értelmezi újra. Einstein híres egyenletéből, az E = mc² összefüggésből kiindulva a korlátot tömeg szempontjából fejezzük ki. Felismerve, hogy a gravitációs fizikában a tömeg természetes módon kapcsolódik a Schwarzschild-sugárhoz (rₛ), a tömeget a megfelelő gravitációs sugárral helyettesítjük.

Ez az egyszerű, de mélyreható lépés megváltoztatja a korlát geometriáját. Az entrópiát nem egy gömb szempontjából vizsgáljuk, hanem egy tórusz alakú reprezentációhoz jutunk, amelyben a belső sugár a Schwarzschild-sugár, míg a külső sugár a legkisebb körülvevő gömb marad.

Az univerzum mintázatai

Ez az áttérés nem véletlenszerű; a természet alapvető szerkezetei motiválják. A világegyetem ugyanis nem kedveli a tökéletes gömböket. Ehelyett spirálokat, örvényeket és tórusz alakú mintázatokat részesít előnyben.

A galaxisok nem tökéletes gömbökként formálódnak; fenséges spirálokba rendeződnek. A DNS sem egyenes láncként húzódik, hanem kettős spirálba tekeredik. A víz, a levegő, sőt még a legszélsőségesebb kozmikus körülmények között előforduló plazma is a forgás és görbület mintázatát követi. Miért lenne tehát az entrópia – talán a világegyetem legalapvetőbb szervezőelve – kivétel?


Az elmélet következményei

Az entrópia tórusz alakú megközelítése rendkívüli felfedezéseket tesz lehetővé, különösen a kvantummechanika terén. A standard kvantumelméletben Heisenberg határozatlansági elve egyenlőtlenség formájában írja le a megismerhetőség elkerülhetetlen határait. Ha azonban az entrópiát helyesen értelmezzük a tórusz szerkezeten keresztül, az egyenlőtlenség pontos kapcsolattá alakul:

Δx Δp = (A_tórusz) / (4π ℓ_pl²) ħ.

Ez az egyenlet egyszerű, mégis mély értelmű: azt sugallja, hogy amit eddig bizonytalanságnak tekintettünk, valójában mögöttes struktúra. Az, ami eddig véletlenszerűségnek tűnt, nem a természet hibája, hanem egy rendezettség jele.

Ez messzemenő következményekkel jár, nemcsak a fizikában, hanem a világegyetemről alkotott felfogásunkban is. A hurrikánok tórusz alakú mozgása, az óceán hullámainak görbülete, az elektromágneses mezők mintázatai, sőt még a szubatomi kölcsönhatások is eme alapvető törvényt tükrözik. Van valami univerzális a spirálban, valami, ami alapvetően meghatározza az energia, az anyag és a tér fejlődésének módját.

Kozmológiai perspektíva

Kozmológiai szempontból ez a felismerés meggyőző megoldást kínálhat a kozmológiai állandó problémájára. A kvantumtérelmélet által jósolt vákuumenergia hatalmas eltérése a megfigyelt értékhez képest régóta rejtély. Azonban ha a tórusz alakú entrópia korlátot beépítjük a kvantumvákuum-számításokba, az eltérés eltűnik.

Az implikációk túlmutatnak a fizikán; a tudás természetére is kihatnak. Évszázadokon át merev formákban, rögzített definíciókban kerestük az igazságot. Az abszolút bizonyosságokban kutattuk a valóságot. De a világegyetem nem merev: mozog, hajlik és görbül. A tudásnak is, akárcsak a valóságnak, folyamatosan változnia, alkalmazkodnia kell, hogy nyitott maradhasson az újraértelmezésre.

Talán van egy levonható tanulság: a világ nem káosz, és nem is vak véletlenszerűség. Van benne egy rend, amely csak arra vár, hogy észrevegyük. Egy rend, amely megjelenik a galaxisok forgásában, az elektronok keringésében, sőt az idő kibontakozásában is. Talán a vizsgálódások végén a tudás igazi célja nem az ismeretlen meghódítása, hanem annak mögöttes struktúrájának csodálata.

2025, adminboss, phys.org alapján

  • Te hogyan fogalmaznád meg, hogy a valóság alapvető szerkezete hogyan befolyásolja a mindennapi életedet?
  • Hogyan állnál hozzá, ha rájönnél, hogy a dolgok mögötti látszólagos véletlenszerűség valójában rejtett rendet tükröz?
  • Mit gondolsz, miért fontos, hogy a tudásunk folyamatosan változzon és alkalmazkodjon az új felismerésekhez?


Legfrissebb posztok

MA 12:02

Az évszázad halászati tilalma: újjászületik a Jangce élővilága

A kínai Jangce-folyó élővilága évtizedeken át szenvedett a túlhalászattól és élőhelyei pusztulásától, amit súlyosbított a szennyezés, a gátépítések és a rohamtempójú ipari terjeszkedés is...

MA 11:55

Az új Nothing Phone 4a színei totális káoszt kavarnak

💥 A Nothing hamarosan bemutatja a Nothing Phone 4a sorozatát, de az új szivárgások csak még több kérdést vetnek fel, mint amennyi választ adnak...

MA 11:20

Az ál-MI chatbotos bővítmények titokban e-maileket és API-kulcsokat lopnak

Több mint harminc, MI-asszisztensként álcázott, de valójában kártékony Chrome-bővítményt legalább 260 000 felhasználó telepített, akik így akaratlanul is kitették magukat adatlopásnak...

MA 11:01

Az MI Markdownra állt: villámtempóban habzsolja a weboldalakat

A Cloudflare ismét felforgatja a web működését: ezúttal arra kínál megoldást, hogyan fogyaszthatják az MI-alapú robotok gyorsabban és olcsóbban a weboldalak tartalmát...

MA 10:57

Az amerikai techóriások markában vergődik Európa

🌐 Európa digitális szolgáltatásainak túlnyomó többsége amerikai techcégek kezében van, ami egyre nagyobb aggodalmat okoz a kontinensen, főként az EU és az USA között feszülő geopolitikai ellentétek miatt...

MA 10:50

A legendás Metal Gear Solid 4 visszatér: megérkezett az első remaster

Júniusban a Sony PlayStation 5-ös bemutatóján nagy meglepetés érte a Metal Gear-rajongókat: közel húsz év után végre remastert kap a Metal Gear Solid 4: Guns of the Patriots...

MA 10:40

Az alattomos Jegyzettömb-hiba kitárta a Windows 11 kapuit

A Windows 11 Notepadja súlyos hibát rejtett, amely lehetővé tette, hogy támadók észrevétlenül indítsanak el helyi vagy távoli programokat egyetlen kattintással...

MA 10:33

Az elektron tényleg ennyire nehéz?

⚡ 1897-ben J. J. Thomson először mérte meg az elektron tömegének és töltésének arányát, de ehhez még külön házi készítésű eszközöket kellett készítenie...

MA 10:26

Az Amazon kihátrált a Flock rendőrségi üzletéből a botrány után

👮 A Ring visszavonja együttműködését a Flock Safetyvel azt követően, hogy heves kritikákat kapott egy Super Bowl-reklám miatt, amelyben a Search Party funkcióját népszerűsítette...

MA 10:17

A Hadak istene új trilógiája: visszatér a könyörtelen isten

A legendás Hadak istene-trilógia (God of War) több mint 15 év után teljesen új feldolgozást kap...

MA 10:01

Az Anthropic állja az MI‑adatközpontok megugró villanyszámláját

Az Anthropic bejelentette, hogy saját adatközpontjai miatt emelkedő áramszámlák költségeit átvállalja, így nem az amerikai fogyasztókat terhelné az MI-fejlesztés miatti többlet...

MA 09:57

Az MI-apokalipszis küszöbén: valóban eljött a vég?

💣 Az MI fejlesztése elképesztő tempóban zajlik, de azonnali világégéstől nem kell tartani...

MA 09:49

A MI-vezérelt műkar csak akkor a tiéd, ha emberi tempóra lassít

Jellemző példa erre, hogy egy MI-vezérelt robotkar, amely túl gyorsan mozog, kifejezetten nyugtalanító lehet, míg a túl lassú mozgás esetlennek és haszontalannak tűnik...

MA 09:42

A HIV legyőzhető-e mesterséges intelligenciával és DNS-origamival?

🧠 Egy új típusú védőoltás, amelyet precízen hajtogatott DNS-ből készítettek – amelyet „DNS-origaminak” hívnak –, egereken végzett kísérletek szerint sokkal erősebb immunválaszt váltott ki a HIV ellen, mint a hagyományos, fehérjealapú oltások...

MA 09:33

Az óriási adatlopás megbénította Románia olajvezeték-hálózatát

⚠ Románia olajvezeték-hálózatát üzemeltető Conpet S.A.-t múlt héten kibertámadás érte: a Qilin nevű zsarolóvírus-csoport közel 1 TB bizalmas adatot lopott el a cégtől...

MA 09:25

A filléres 10G-s hálózati kártya, ami nagyot szól

A YuanLey AQC113-X1 10GBASE-T PCIe hálózati kártya azok számára ideális választás, akik gyors, mégis pénztárcabarát megoldást keresnek PC-jük vagy szerverük bővítéséhez...

MA 09:19

Az új Chrome-korszak: MI-asszisztensek lepik el a webet

A Google és a Microsoft közös fejlesztése, a Web Model Context Protocol (WebMCP) mostantól elérhető a Chrome 146 Canary fejlesztői változatában, új korszakot nyitva a mesterséges intelligencia (MI) ügynökök és a weboldalak kapcsolatában...

MA 09:09

Az elefántok rejtett szuperérzéke: a rugalmas, tapintó bajszuk

Lényeges, hogy az elefánt ormánya egyszerre dönti fel a fákat, majd pár mozdulattal képes összegyűjteni a lehullott ágakat...

MA 09:03

Az MI forradalmasítja a matematikát – vagy mégsem?

Ebből következően érdemes megérteni, hogy az utóbbi időszakban az MI-alapú nagy nyelvi modellek (LLM-ek) hogyan kezdik átalakítani a matematikai problémamegoldást...

MA 08:57

A világ új pénze lehet az arany?

Az arany ára az elmúlt hónapban unciánként 5300 dollárt (közel 1,9 millió forint) is elérte, miután Donald Trump elnök szigorú külpolitikája és vámfenyegetései bizonytalanságot keltettek, a befektetők pedig menedékeszközökbe menekültek...

MA 08:50

Az OpenAI új MI-je száguld a kódírásban – Nvidia nélkül

Az OpenAI most először hozott forgalomba olyan MI-modellt, amely nem Nvidia-hardveren fut...

MA 08:34

Az Achilles-ín fájdalmának rejtett oka végre leleplezve

Az Achilles-ín fájdalma, a teniszkönyök, az úszóváll és az ugrótérd nemcsak a fiatal sportolókat, hanem az idősebbeket is érinti...

MA 08:18

A 60 ezer éves vadásztrükk: az első mérgezett nyílhegyek

Hatvanezer évvel ezelőtt az afrikai emberek már mesterien alkalmazták a természet vegyületeit...

MA 08:02

Egy üstökösről szabadultak el az élet építőkövei

🚀 Első pillantásra úgy tűnt, hogy egy újabb titokzatos üstökös húz el Földünk mellett, azonban a NASA SPHEREx-űrtávcsöve meglepő felfedezést tett...

MA 07:58

Az aszteroida, ami átírhatja az élet születésének történetét

A NASA OSIRIS-REx missziója 2023-ban ért földet a Bennuról származó mintákkal, és a kutatók megerősítették, hogy a 4,6 milliárd éves kövek aminosavakat tartalmaznak...

MA 07:49

Az oroszok lelövik a WhatsAppot és a Telegramot: jön a MAX kora?

💥 Oroszország újabb szintre emelte az internetes cenzúrát: napok alatt blokkolta a WhatsAppot és a Telegramot...

MA 07:41

Az öregedő agy ellenszere: egy fehérje visszatekerheti az idő kerekét

Az agy öregedése eddig visszafordíthatatlannak tűnt, most azonban egy új felfedezés reményt hozhat a memória és a tanulás megőrzésére...

MA 07:34

Az új God of War-előzmény megérkezett PS5-ön

A Sony meglepetésként jelentette be februári State of Play bemutatóján a God of War: Sons of Sparta-t, amely már most játszható PlayStation 5-ön...

APP
MA 07:11

APPok, Amik Ingyenesek MA, 2/13

Fizetős iOS appok és játékok, amik ingyenesek a mai napon...