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 09:49

Az aloe vera rejtett hatóanyaga áttörést hozhat az Alzheimer-kór ellen

🌿 Fontos kérdés, hogy lehet-e természetes anyagokkal felvenni a harcot az Alzheimer-kór ellen...

MA 09:41

Az anyag különleges fázisai: szuperfolyadékból szuperszilárd – és vissza

A kutatók először figyelték meg, hogy egy szuperfolyadék visszafordítható módon alakul át szuperszilárddá – ezzel új lehetőségeket nyitva az extrém anyagállapotok vizsgálatában...

MA 09:34

A kamu OpenAI-reklám a Super Bowlon mindenkit megvezetett

Nem, Alexander Skarsgård nem bohóckodott Jony Ive-val és az OpenAI első ChatGPT-kütyüjével – az egész egy jól eltervezett átverés volt...

MA 09:18

A kínai hekkerek tombolnak, az amerikai távközlési óriások némák

🚨 Az elmúlt hónapokban drámai események rázták meg az amerikai távközlési szektort: kínai hekkerek, akiket Salt Typhoon néven azonosítottak, mélyen behatoltak a legnagyobb szolgáltatók – köztük az AT&T és a Verizon – rendszereibe...

MA 09:09

Az új LineageOS szinte Pixel-szintre emeli bármelyik telefont

📱 A LineageOS 23.2 frissítése elhozta a Pixel telefonok két legjobb fejlesztését a testreszabható Android ROM-ok világába...

MA 09:02

Az izlandi mikrobák kisiklatják a nitrogénkört: éheznek a növények

🌋 Izlandon forró vizek, földrengések és gejzírek között kiderült: a talajban élő mikrobák elkezdtek nitrogént felhalmozni maguknak, miközben egyre kevesebbet juttatnak vissza a növényeknek...

MA 08:57

Az auróra hullámainak titkai: így működik az égi fényshow

🌌 Az aurórák, vagyis a sarki fények, elképesztő fénysávokként ragyognak fel az éjszakai égbolton, főként a Föld sarkvidékei körül...

MA 08:49

Az MI áttörést hozhat a lítiumion-akkuk fejlesztésében

⚡ A lítium-ion akkumulátorok fejlesztése évekbe telik, rengeteg pénzbe kerül, és hatalmas mennyiségű áramot igényel, mert az új terveket eddig csak hosszú fizikai teszteléssel lehetett kipróbálni...

MA 08:43

Az agyhálózat, amely átírhatja a Parkinson-kutatás szabályait

A Parkinson-kór világszerte több mint 10 millió embert érint, Magyarországon is komoly kihívást jelent...

APP
MA 07:11

APPok, Amik Ingyenesek MA, 2/9

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

MA 06:05

Történelmi események a mai napon (Február 9.)

Rázós nap ez a történelemben: Massachusettset lázadásban nyilvánítják, Jefferson Davist ideiglenes elnökké választják a Konföderáció élére, a Beatles berobban az amerikai tévébe, és a Halley-üstökös utoljára feltűnik a belső Naprendszerben...

vasárnap 09:42

Miért eszik meg a gyerekek a saját taknyukat?

🤢 A gyerekek, felnőttek és más főemlősök, például a csimpánzok is ismertek arról, hogy piszkálják az orrukat és megeszik a taknyukat...

vasárnap 09:33

A Hims & Hers lebukott: hamis fogyókúrás tablettákat árult

💊 A Hims & Hers szombaton bejelentette, hogy leállítja a Wegovy másolatának értékesítését, miután a Novo Nordisk és az amerikai Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatóság (FDA) jogi lépésekkel fenyegette meg a távegészségügyi szolgáltatót...

vasárnap 09:25

Az Anthropic örökre lemondott a reklámokról – de vajon tartható ez az ígéret?

🤔 Az Anthropic csatlakozott azon márkák hosszú listájához, amelyek megfogadták, hogy reklámmentes maradnak...

vasárnap 09:08

A Waymo Fülöp-szigeteki dolgozói csendben irányítják az önvezető autókat

A Waymo szerdán meglepte az amerikai törvényhozókat egy autonóm járművekkel foglalkozó meghallgatáson...

vasárnap 08:56

Az olvasás halála: tévhit vagy valóság?

Valóban szétrombolták a digitális technológiák a figyelmünket, és kiszorították a könyveket a kultúránkból?..

vasárnap 08:50

Az emberiség közös ősére deríthet fényt egy 773 000 éves marokkói lelet

🦴 Egy marokkói barlangból előkerült fosszíliák kivételes pontossággal, körülbelül 773 000 évvel ezelőttre datálhatók, köszönhetően a környező üledékekben rögzült mágneses lenyomatnak...

vasárnap 08:41

A Bitcoin 50%-os zuhanása nem válság, hanem természetes volatilitás

Gary Bode fedezeti alap veterán szerint a Bitcoin közel 50%-os esése a közelmúltbeli csúcsokról nem rendszerszintű válságot jelez, hanem összhangban van a kriptovaluta történelmével, amely során hasonló mértékű, de történelmileg mindig átmeneti zuhanások voltak jellemzőek...

vasárnap 08:24

Az Anthropic mesterséges intelligenciája 500 kritikus biztonsági hibát fedezett fel

Az Anthropic legújabb MI-modellje több mint 500 korábban ismeretlen, súlyos biztonsági hibát tárt fel nyílt forráskódú könyvtárakban, szinte külön utasítás nélkül...

vasárnap 08:01

Mi köze a 6-7-nek, a démonoknak és az Agymenőknek a prímszámokhoz?

Ebből következően érdemes megérteni, hogy a prímszámok a matematika atomjaihoz hasonlóak: olyan oszthatatlan építőelemek, amelyekből minden más szám összeáll...

vasárnap 07:57

A keserű íz azonnal felpörgeti az agyad

🧠 Új kutatás szerint a flavanolokban gazdag ételek keserű, összehúzó íze közvetlenül aktiválhatja az agyat, és pusztán az ízérzékelés által válthat ki a testmozgáshoz hasonló hatásokat...

vasárnap 07:48

Az Anthropic mesterséges intelligenciája 500 kritikus biztonsági rést fedezett fel

Az Anthropic legújabb MI-modellje, a Claude Opus 4.6 több mint 500 korábban ismeretlen, súlyos biztonsági hibát fedezett fel nyílt forráskódú könyvtárakban, minimális utasítással...

vasárnap 07:41

A Cardano alapítója 1200 milliárd forintos veszteséget szenvedett el

😔 Charles Hoskinson, a Cardano alapítója tokiói élő közvetítésében felfedte, hogy több mint 3 milliárd dollár (körülbelül 1200 milliárd forint) nem realizált veszteséget halmozott fel a jelenlegi kriptopiaci zuhanás során...

vasárnap 07:35

Az 5 legjobb elektromos fogkefe gyerekeknek – szakértői tippek a választáshoz

Február a Gyermek Fogászati Egészség Hónapja az Egyesült Államokban, így ez a tökéletes alkalom arra, hogy beszéljünk a kicsik fogairól és ínyszövetéről...

vasárnap 07:26

Állami hackerek 155 ország kormányzati rendszereibe férkőztek be

🌐 Egy államilag támogatott kibercsapat több tucat ország kormányzati és kritikus infrastruktúra-hálózatát törte fel egy Shadow Campaigns névre keresztelt globális kémkedési műveletben...

APP
vasárnap 07:11

APPok, Amik Ingyenesek MA, 2/8

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

vasárnap 07:01

A tapasztalat minden esetben felülmúlja az ifjú lelkesedést

Egyre több kutatás bizonyítja, hogy az idősebb munkavállalók általában produktívabbak fiatalabb kollégáiknál...

vasárnap 06:49

Az Nvidia-részvények történelmi hozamot hozhatnak a mostani árakon

Kevesen mondanák azt, hogy az Nvidia részvénye olcsó, pedig valójában ez a helyzet...

vasárnap 06:41

A pókselyem titka: így lesz erősebb az acélnál

🕷 A tudósok feltárták azt a molekuláris titkot, amely a pókselymet acélnál erősebbé teszi, és új utakat nyit a jövő anyagai, valamint az agybetegségek megértése felé...