중력은 단지 창발적 현상이었을 뿐일까? | 양자역학, 정보, 열역학으로 보는 우주

「고양이와 물리학」 도서정보

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모든 현상의 이면엔 열역학과 양자역학이 있다?

생명 현상도 열역학과 양자 역학 덕분에 가능하다?

가장 작은 세계로부터 모든 것을 설명하려는 '대환원'의 여정을

함께 떠나보세요!

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음악정보

Cjbeards - Fire And Thunder
Hungarian Rhapsody No 2 – Liszt
357 Vlog 1- Cumbia Mexican Banda

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영상 내용 부연설명

1. 블랙홀에 1비트를 추가하는 방법
(엔트로피 계산, 홀로그래피 원리)

블랙홀 사건의 지평선과 파장이 같은 광자 하나를
집어 넣는다고 가정해 보면,
광자가 사건의 지평선을 넘어가는 순간
지평선 내에서 광자의 위치는 불확실해지며,
표현될 수 있는 정보는, 광자의 존재 유무가 된다.

광자의 파장을 이용해 에너지를 구하고 (E=hc/Rs)
다시 에너지를 이용해 질량을 구한다 (m=E/c²)
그 후 블랙홀의 지평선 넓이 증가량을 구하면
(반지름 Rs=2MG/c², 지평선 넓이 A=4πRs²)
1제곱 플랑크 단위가 도출된다.

그러므로 1비트와 1제곱 플랑크단위가 연결된다.
(참고 : 「블랙홀 전쟁」, 레너드 서스킨드)


2. 엔트로피 증가가 양자역학과 관련이 있다?

결어긋남 상태의 양자는 전체 파동함수에 대한 접근이 가능하므로
폰 노이만 엔트로피는 0.

그러나 양자들이 점점 우주의 물체와 상호작용하며 얽힘을 형성하게 되면
전체 파동함수에 대한 접근이 점점 불가능해지며,
숨겨진 정보의 양이 늘어난다. (폰 노이만 엔트로피 증가)

이 때문에 전체적으로 보면 미시세계와 비교해서
거시 세계는 고전적 물리 세계처럼 작동하게 된다.

접근 가능한 정보는 열역학에서의 부피, 온도 등의 평균적인 정보뿐이며,
양자 상태에 대한 정보는 점점 베일에 가려진다.


3. 엔트로피 중력의 한계점
(사실 전혀 이해 못했습니다..ㅠ)

1) 중력이 엔트로피를 변화시키는지, 엔트로피가 중력을 유발하는지가 불분명(인과관계의 역전 즉, FΔx→TΔS가 아니라 TΔS→FΔx)
2) 뉴턴의 중력 법칙은 상대성 이론에 따르면 물체의 이동 속도가 빛의 속도에 비해 충분히 작을 때만 정확하게 작동하는 공식임에도, E=mc² 공식을 이용해 유도
3) 기타.. 등등..😭

(참고 :
https://ko.wikipedia.org/wiki/엔트로피적_중력
「On the Origin of Gravity and the Laws of Newton」, Erik P. Verlinde
「Comment on “On the Origin of Gravity and the Laws of Newton” by
Erik P. Verlinde」, Sheldon Gao
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기타 참고 서적(뭔가를 이해해보기 위한 고군분투)

「블랙홀 전쟁」, 레너드 서스킨드
「우주의 풍경」, 레너드 서스킨드
「생명, 경계에 서다」, 짐 알칼릴리
「엘러건트 유니버스」, 브라이언 그린
「우주의 구조」, 브라이언 그린
「멀티 유니버스」, 브라이언 그린,
「평행우주」, 미치오 카쿠
「유행, 신조, 공상」, 로저 펜로즈
「마음의 그림자」, 로저 펜로즈
「단 하나의 방정식」, 미치오 카쿠
「퀀텀 리얼리티」, 짐 배것
「퀀텀 스페이스」, 짐 배것
「전체와 접힌 질서」, 데이비드 봄
「생명이란 무엇인가」, 슈뢰딩거
「파인만의 QED 강의」, 리처드 파인만
「파인만의 물리학 강의」, 리처드 파인만
「신의 입자」, 리언 레더먼
「힉스 입자 그리고 그 너머」, 리언 레더먼
「마법에서 과학으로: 자석과 스핀트로닉스」, 김갑진
「시간 연대기」, 애덤 프랭크
「On the Origin of Gravity and the Laws of Newton」, Erik P. Verlinde