- ช่วงหลังมานี้ นักฟิสิกส์ทฤษฎีได้เสนอโบนัสลที่มองว่า แรงโน้มถ่วง เป็นผลลัพธ์ของปฏิสัมพันธ์แบบสุ่มของอนุภาคระดับจุลภาค หรือก็คือผลของ การเพิ่มขึ้นของเอนโทรปี
- โมเดลนี้มุ่งเน้นความสัมพันธ์ระหว่าง เอนโทรปี กับ แรงโน้มถ่วง และสำรวจแนวทางทางเลือกต่อทฤษฎีแรงโน้มถ่วงแบบเดิม
- โมเดลแรงโน้มถ่วงเชิงเอนโทรปี ให้คำพยากรณ์เชิงทดลองที่ตรวจสอบได้ และชี้ว่าแรงโน้มถ่วงจริง ๆ อาจไม่ใช่แรงพื้นฐาน แต่เป็นปรากฏการณ์เชิงส่วนรวม
- อย่างไรก็ตาม โมเดลนี้อธิบายได้เพียง กฎแรงโน้มถ่วงของนิวตัน และยังไม่สามารถครอบคลุมคุณสมบัติเชิงลึกอย่างความโค้งของกาล-อวกาศใน ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป
- ทฤษฎีใหม่นี้ยังเชื่อมโยงกับ การซ้อนทับเชิงควอนตัม, การยุบตัวของเวฟฟังก์ชัน เป็นต้น จึงอาจให้เบาะแสต่อการค้นคว้าทฤษฎีแรงโน้มถ่วงควอนตัมและธรรมชาติของแรงโน้มถ่วง
นิวตัน ไอน์สไตน์ และการตีความแรงโน้มถ่วงใหม่
- ไอแซก นิวตัน เคยสับสนกับธรรมชาติของแรงโน้มถ่วง และในยุคนั้นนักวิชาการหลายคนพยายามตีความแรงโน้มถ่วงว่าแท้จริงแล้วไม่ใช่ 'แรงดึง' แต่เป็น 'แรงผลัก'
- อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ อธิบายว่าแรงโน้มถ่วงคือ การบิดเบือน ของอวกาศและเวลา แต่คำอธิบายนี้ก็ยังไม่สมบูรณ์
- การตีความว่าแรงโน้มถ่วงเป็น ปรากฏการณ์เกิดใหม่ จากผลรวมของอนุภาคจุลภาค หรือพฤติกรรมแบบฝูง ยังคงเป็นประเด็นที่นักฟิสิกส์จำนวนมากให้ความสนใจ
การกลับมาของทฤษฎีแรงโน้มถ่วงเชิงเอนโทรปีในยุคปัจจุบัน
- เมื่อไม่นานมานี้ ทีมนักฟิสิกส์ทฤษฎีนำโดย Daniel Carney ได้เสนอโมเดลที่ระบุว่า ในเอกภพมีระบบความร้อนที่มองไม่เห็นอยู่ และมันอาจอธิบายปรากฏการณ์แรงโน้มถ่วงทั้งหมดที่เรารู้จักได้
- แนวทางนี้ถูกเรียกว่า 'แรงโน้มถ่วงเชิงเอนโทรปี' และมองแรงโน้มถ่วงเป็นฟิสิกส์ของ ความร้อน (heat)
- แนวคิดนี้อธิบายว่าแรงโน้มถ่วงเกิดขึ้นจากหลักการเดียวกับการเพิ่มขึ้นของเอนโทรปี อันเกิดจากการเคลื่อนที่แบบสุ่มและการผสมกันของอนุภาค ดังที่เห็นได้ในหม้อไอน้ำ เครื่องยนต์รถยนต์ และตู้เย็น
ความเชื่อมโยงระหว่างทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปกับเอนโทรปี
- ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ให้คำพยากรณ์ที่งดงามและแม่นยำ แต่มีข้อจำกัดตรงที่สูญเสียพลังในการอธิบายเมื่อเจอกับภาวะเอกฐาน เช่น ภายในหลุมดำ
- ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปบอกว่าหลุมดำมีแต่จะขยาย ไม่หดตัว และมีแต่ดูดกลืนโดยไม่ปล่อยออกมา ซึ่งคล้ายกับ ปรากฏการณ์เชิงเอนโทรปี
- เมื่อนำกลศาสตร์ควอนตัมมาอธิบาย จะพบว่าหลุมดำมีการแผ่รังสีความร้อนออกมา (รังสีฮอว์คิง) จึงบ่งชี้ว่าหลุมดำหรือแม้แต่กาล-อวกาศเอง อาจประกอบขึ้นจากอนุภาคหรือองค์ประกอบระดับจุลภาคจริง ๆ
หลักการโฮโลกราฟีกับแนวทางของ Jacobson
- หลักการโฮโลกราฟี อธิบายว่าลวดลายที่เกิดจากอนุภาคระดับจุลภาคสามารถสร้างมิติเพิ่มเติมขึ้นมา จน แรงโน้มถ่วง ปรากฏขึ้นอย่างเป็นธรรมชาติ
- Ted Jacobson ตั้งสมมติฐานว่ากาล-อวกาศมี คุณสมบัติเชิงความร้อน ของมันเอง และจากนั้นก็อนุมานสมการของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปออกมาได้
- แนวทางนี้ตอกย้ำความเชื่อมโยงอันลึกซึ้งระหว่างแรงโน้มถ่วงกับความร้อน
โมเดลเชิงรูปธรรมของ Carney และคณะ
- โมเดลแรก: อวกาศประกอบด้วยโครงผลึกของ อนุภาคควอนตัม (คิวบิต) และเมื่อมีวัตถุที่มีมวลเข้าไป มันจะจัดเรียง คิวบิต ใกล้เคียงใหม่ให้เกิดบริเวณที่มีระเบียบมากขึ้น (เอนโทรปีลดลง)
- ยิ่งมวลสองก้อนอยู่ใกล้กัน ก็ยิ่งเกิดผลคล้ายการดึงดูดซึ่งกันและกัน เพื่อเพิ่มเอนโทรปีของระบบโดยรวม
- ผลนี้อ่อนลงตามระยะทางในแบบเดียวกับกฎแรงโน้มถ่วงของนิวตัน
- โมเดลที่สอง: คิวบิต ไม่ได้ถูกตรึงอยู่กับตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่ง และส่งผลต่อมวลแบบไม่เฉพาะที่
- เมื่อระยะห่างระหว่างมวลสองก้อนเปลี่ยนไป พลังงานที่คิวบิตแต่ละตัวเก็บได้ก็เปลี่ยนตาม → ทำให้เอนโทรปีของระบบเพิ่มขึ้นเมื่อมวลอยู่ใกล้กันมากขึ้น
จุดแข็งและข้อจำกัด
- ทั้งสองโมเดลยังไม่มีหลักฐานอิสระยืนยันการมีอยู่จริงของ คิวบิต ดังกล่าว และยังต้องอาศัยการปรับแต่งอย่างละเอียดในเรื่องความแรงและทิศทางของแรง
- ยังไม่สามารถอธิบายคุณสมบัติสำคัญของแรงโน้มถ่วง เช่น ความโค้งของกาล-อวกาศแบบใน ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป หรือการไม่รู้สึกถึงแรงโน้มถ่วงระหว่างการตกอิสระ
- อธิบายได้เพียงบริเวณแรงโน้มถ่วงอ่อนแบบ Newton และยังขาดความสามารถในการอธิบายบริเวณแรงโน้มถ่วงสูงอย่างหลุมดำ
- โมเดลยังอยู่ในระดับการพิสูจน์หลักการ จึงมีข้อจำกัดเมื่อต้องใช้สร้างแบบจำลองเอกภพจริง
การตรวจสอบเชิงทดลองและความหมาย
- ข้อดีใหญ่ที่สุดของทฤษฎีนี้คือสามารถให้ คำพยากรณ์ที่ตรวจสอบได้
- ตัวอย่างเช่น เมื่อวัตถุที่มีมวลอยู่ในสถานะ การซ้อนทับเชิงควอนตัม ที่อยู่พร้อมกันสองตำแหน่ง โมเดลนี้ทำนายว่า คิวบิต จะทำให้สถานะนั้นยุบตัว
- สิ่งนี้เชื่อมโยงกับปรากฏการณ์ การยุบตัวของเวฟฟังก์ชัน และปัจจุบันก็มีความพยายามตรวจสอบโมเดลการยุบตัวเช่นนี้ด้วยการทดลอง
- เนื่องจากเรายังไม่ยืนยันได้ว่าแรงโน้มถ่วงจริงเกิดขึ้นแบบโฮโลกราฟิกหรือไม่ ความเป็นไปได้ที่มันมีต้นกำเนิดเชิงเอนโทรปีก็ยังมีคุณค่าต่อการวิจัย
บทสรุปและนัยสำคัญ
- แม้ทฤษฎีแรงโน้มถ่วงเชิงเอนโทรปีจะยังเป็นแนวคิดของคนส่วนน้อย แต่มันก็เสนอ ทิศทางการทดลองใหม่ และคำถามใหม่ต่อความเข้าใจธรรมชาติของแรงโน้มถ่วง
- หากทฤษฎีนี้ถูกต้อง แรงโน้มถ่วงก็อาจต้องถูกตีความใหม่ว่าไม่ใช่กฎ หากแต่เป็น แนวโน้มเชิงสถิติ
1 ความคิดเห็น
ความคิดเห็นจาก Hacker News
อยากอธิบายว่าแรงโน้มถ่วงเชิงเอนโทรปีคล้ายกับ "ปรากฏการณ์ Brazil nut"
ปรากฏการณ์ Brazil nut คือเมื่อใส่ถั่วหลายขนาดลงในแก้วแล้วเขย่า ถั่วเม็ดใหญ่กว่า (Brazil nut) จะลอยขึ้นด้านบน
ปรากฏการณ์นี้อธิบายได้ว่าเพราะถั่วเม็ดใหญ่หนักกว่า จึงเคลื่อนที่ช้ากว่าเวลาโดนเขย่า ขณะที่ถั่วลิสงเม็ดเล็กจะไหลลงไปเติมช่องว่างด้านล่าง
ในทฤษฎีแรงโน้มถ่วงเชิงเอนโทรปี สมมติว่ามีความหนาแน่นพื้นฐานของอนุภาคที่พุ่งชนวัตถุอย่างแรงแบบสุ่มจากทุกทิศทาง
เมื่อมวลขนาดใหญ่สองก้อนเข้าใกล้กัน ความหนาแน่นของอนุภาคระหว่างกลางจะลดลง จนดูเหมือนเกิดผลแบบดึงดูดเข้าหากัน
เป็นคำอธิบายว่ามันให้ผลคล้ายอนุภาคสร้างเงาบดบัง
แต่คิดว่าข้อสมมติเรื่องความหนาแน่นที่อนุภาคจะมีปฏิสัมพันธ์กับวัตถุขนาดใหญ่นั้นตั้งให้น่าเชื่อถือได้ยาก
ถ้ามีใครที่รู้เรื่องนี้ดีกว่ามาชี้ข้อผิดพลาดให้ก็คงดี
ปรากฏการณ์ Brazil nut เป็นสิ่งที่สังเกตได้จริง
ถ้าอยากให้ลูกเกดขึ้นมา ก็เขย่าซีเรียล และในกระบะทรายแมวก็เช่นกัน เขย่าแล้วของขวัญจะขึ้นมาข้างบน
ดูได้จาก คำอธิบาย granular convection ในวิกิพีเดีย และ วิดีโอ YouTube ด้านล่าง
ผมก็ไม่ใช่นักฟิสิกส์เหมือนกัน แต่ทำให้นึกถึงช่วงหนึ่งในบทบรรยายของไฟน์แมนที่เกี่ยวกับเรื่องที่อธิบายไว้ข้างบน
ลิงก์ต้นฉบับบทบรรยายของไฟน์แมน
ใจความคือเขาอธิบายสมมติฐานหนึ่งในหลายสมมติฐานที่พยายามอธิบายแรงโน้มถ่วง โดยตั้งว่ามีอนุภาคเคลื่อนที่เร็วมากจากทุกทิศทาง และถูกดูดกลืนเพียงเล็กน้อย
อนุภาคเหล่านี้กระแทกโลก และถ้ามันสม่ำเสมอจากทุกทิศทางก็จะสมดุล
แต่เมื่อดวงอาทิตย์อยู่ใกล้ อนุภาคที่มาจากทิศนั้นบางส่วนจะถูกดูดกลืนโดยดวงอาทิตย์ ทำให้จำนวนอนุภาค incoming จากทิศนั้นลดลง
ดังนั้นจึงดูเหมือนโลกถูกดึงเข้าหาดวงอาทิตย์ แต่จริง ๆ แล้วทฤษฎีนี้ใช้ไม่ได้
ถ้ามันถูกต้อง ตอนโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ โลกจะโดนอนุภาคมากกว่าทางด้านหน้า จึงเกิดแรงต้านและจะหยุดในไม่ช้า
กลไกแบบนี้ไม่สามารถทำให้เกิดวงโคจรที่คงอยู่ได้นานแบบโลกในจักรวาลจริง
กล่าวคือมีหลายคนคิดเครื่องจักรแรงโน้มถ่วงแบบนี้ขึ้นมา แต่สุดท้ายจะทำนายสิ่งที่ผิดเสมอ จึงใช้ไม่ได้
วิดีโอ นี้อธิบายฟิสิกส์ของวัสดุเม็ดได้ดีกว่า
ความเร็วของการสั่น (แอมพลิจูด) แสดงให้เห็นว่าการจัดเรียงของอนุภาคอาจออกมาในแบบที่คาดไม่ถึง
เมื่อสั่นช้า มันทำงานคล้ายแรงโน้มถ่วงแบบนิวตัน แต่เมื่อสั่นเร็วขึ้น จะเกิดปรากฏการณ์คล้ายแรงโน้มถ่วงแบบ MOND
ยังเกิดกาแล็กซีและโพรงขนาดใหญ่ได้ด้วย และในทางทฤษฎีอาจอธิบายได้โดยไม่ต้องมีสสารมืด
ตามการตีความแบบเอนโทรปี มีสถานะที่มีความน่าจะเป็นเท่ากันอยู่ X สถานะ และเมื่อมีเงื่อนไขบางอย่างที่ถูกตอบสนองโดยสถานะจำนวนมากกว่า สถานะถัดไปก็มีแนวโน้มจะไปทางนั้นมากกว่า
ตัวอย่างเช่น เมื่อโยนเหรียญ N เหรียญ จะมีสถานะที่เป็นไปได้ทั้งหมด 2^N แบบ
กรณีที่ออกหัวทั้งหมดมีเพียงแบบเดียว
แต่แบบที่ครึ่งหนึ่งออกหัว ครึ่งหนึ่งออกก้อยมีจำนวนมากกว่ามาก ดังนั้นเมื่อ N มากขึ้น สถานะเชิงมหภาคที่ว่า 'โดยเฉลี่ยครึ่งหนึ่งเป็นหัว' จะมีจำนวนครอบงำอย่างท่วมท้น
เอนโทรปีคือแนวโน้มที่ระบบจะเคลื่อนไปสู่ 'สถานะที่เป็นไปได้มากในระดับมหภาค' แบบนี้โดยธรรมชาติ
สงสัยกับคำอธิบายที่ว่า "วัตถุใหญ่มีมวลมากกว่า เลยเคลื่อนที่ช้ากว่าเวลาเขย่า"
ถ้าวัตถุใหญ่เคลื่อนที่ช้ากว่า เมื่อมองในกรอบความเร่งของภาชนะ จะมองได้ไหมว่ามันเคลื่อนที่เร็วกว่า?
คำอธิบายแบบทั่วไปที่ผมเข้าใจคือ เมื่อเขย่าจะเกิดช่องว่างขึ้นชั่วคราว และวัตถุที่เล็กกว่าจะมีโอกาสสูงกว่าที่จะลงไปเติมช่องว่างเล็ก ๆ นั้น จึงไหลลงด้านล่าง
อนุภาคที่มวลมากกว่าจริง ๆ แล้วมีขนาดเล็กกว่าไม่ใช่หรือ (ถ้ามองตามความยาวคลื่น de Broglie) ถ้าอย่างนั้น "เงา" ที่มันทอดก็น่าจะเล็กกว่าด้วยหรือเปล่า
หรือในปฏิสัมพันธ์แบบอื่น ความสัมพันธ์ระหว่าง "ขนาด" ของอนุภาคกับมวลต่างออกไป เช่น ในแรงโน้มถ่วง ขนาดของอนุภาคอาจแปรผันตามมวล เลยทำให้สับสน
และถ้าในช่วงต้นของ QM (กลศาสตร์ควอนตัม) wavefunction ถูกใช้เพื่ออธิบายแอมพลิจูดความน่าจะเป็นของตำแหน่งเมื่อวัดด้วย 'โฟตอน' ถ้าวัดด้วยปฏิสัมพันธ์แบบอื่น เช่น Z boson การตีความเรื่อง 'ตำแหน่ง' ของอนุภาคจะเปลี่ยนไปโดยสิ้นเชิงไหม ก็สงสัยเพิ่มด้วย
นิยามของเอนโทรปีในกลศาสตร์สถิติมาจากจำนวนการจัดเรียงที่เป็นไปได้ของอนุภาคในระบบ
ในระบบปิด เอนโทรปีจะมุ่งสู่สมดุลที่มักพูดกันแบบดราม่าว่าเป็น 'ความตายทางความร้อน' (heat death)
แต่จักรวาลกำลังขยายตัวอยู่ ดังนั้นจำนวนการจัดเรียงที่เป็นไปได้ (จำนวนสถานะ) จึงเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ
ถ้าความเร็วในการขยายตัวของจักรวาลมากกว่าความเร็วในการกระจายตัวใหม่ขององค์ประกอบต่าง ๆ เอนโทรปีก็อาจลดลงได้
ในมุมมองนี้ ทฤษฎีที่ใส่เอนโทรปีเป็นองค์ประกอบหลักของแรงโน้มถ่วงอาจทำนายได้ว่าแรงโน้มถ่วงเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา
ผมคิดว่าแรงโน้มถ่วงเชิงเอนโทรปีเป็นกรอบแนวคิดที่น่าสนใจ
นักฟิสิกส์จำนวนมากหวังว่า 'ทฤษฎีทุกสิ่ง' ที่ยังไม่ถูกค้นพบจะเป็นสิ่งระดับจุลภาคและเชิงควอนตัม และแรงโน้มถ่วงที่อ่อนมากจะถูกอนุมานออกมาจากทฤษฎีราวกับเป็นความคลาดเคลื่อนทางบัญชี
แต่ทฤษฎีแบบนี้ตั้งอยู่บนข้อสมมติมากเกินไปโดยพื้นฐาน จนต่อให้พูดว่า "ดูสิ ได้สมการของไอน์สไตน์ออกมาแล้ว" ก็ยังยากจะเชื่อได้ง่าย ๆ
Jacobson แสดงให้เห็นว่าถ้ารวมอุณหพลศาสตร์เข้ากับสัมพัทธภาพพิเศษ ก็สามารถอนุมานสัมพัทธภาพทั่วไปออกมาได้ แต่เงื่อนไขสองอย่างนี้เองก็กว้างมากอยู่แล้ว จนชวนให้สงสัยว่ายังต้องการอะไรเพิ่มอีกหรือไม่
ส่วนตัวอยากรู้ว่าข้อสมมติไหนบ้างที่คุณมองว่ามีปัญหา
ในระดับที่บทความพูดถึง ผมเข้าใจว่ายังไปไม่ถึงสมการของไอน์สไตน์ แต่ยังอยู่ราว ๆ แรงโน้มถ่วงแบบนิวตันคลาสสิก
เห็นด้วยกับคำกล่าวที่ว่า "ทฤษฎีทุกสิ่งที่ยังไม่ถูกค้นพบ น่าจะมีลักษณะเป็นจุลภาคและเชิงควอนตัม"
แต่เรื่องที่ว่า "แรงโน้มถ่วงเกิดจากความผิดพลาดทางบัญชีของทฤษฎี" ผมคิดว่ามันน่าจะเป็นตระกูลโบซอนประหลาดอีกแบบหนึ่งมากกว่า
จากเนื้อหาในบทความ:
"แรงโน้มถ่วงเชิงเอนโทรปียังเป็นความเห็นส่วนน้อย แต่ก็ไม่ใช่แนวคิดที่จะหายไปง่าย ๆ และแม้แต่นักวิจารณ์ก็ยังไม่อาจมองข้ามได้ทั้งหมด"
ผมเป็นนักฟิสิกส์เชิงทดลอง ดังนั้นก่อนจะตื่นเต้นกับทฤษฎีใหม่ ต้องเช็กก่อนเสมอว่ามันไปถึงขั้นทำนายปรากฏการณ์ที่สังเกตได้หรือไม่
เพราะอย่างนั้นผมจึงมองทฤษฎีแบบ Wolfram อย่างกังขาเช่นกัน
ต่อให้มันอธิบายทฤษฎีเดิมได้มากมาย (สัมพัทธภาพพิเศษ กลศาสตร์ควอนตัมบางส่วน แรงโน้มถ่วง ฯลฯ) ถ้าไม่มีคำทำนายใหม่ที่ตรวจสอบได้หรือไม่มีพื้นฐานที่ลึกกว่า ผมก็คิดว่ามันเป็นแค่ 'overfit'
ต่อให้ทฤษฎีทำนายได้ 10 อย่างและตรงกับความจริงหมด แต่ถ้าทั้ง 10 อย่างเรารู้อยู่แล้ว ก็ยากจะคาดหวังความใหม่
ทฤษฎีแบบ emergent เหล่านี้อนุมานแรงโน้มถ่วงแบบนิวตันหรือสัมพัทธภาพทั่วไปได้ แต่ยังไม่ชัดว่ามีอะไรให้ทดสอบเชิงทดลองจริง ๆ
ถ้ามันทำนาย MOND (พลวัตนิวตันดัดแปลง) ได้โดยไม่ต้องใส่สนาม MOND แยกต่างหาก เมื่อนั้นจึงค่อยถือว่าอาจถูกหักล้างได้ในระดับการตรวจสอบของ MOND
บางครั้งก็คิดเล่น ๆ ว่า ถ้าฟิสิกส์ของเราไม่ยอมให้มีหลุมดำเลย เราจะ stress test ทฤษฎีกันอย่างไร
ผมคิดว่าหลุมดำมีบทบาทสำคัญต่อความก้าวหน้าทางทฤษฎีในจักรวาลวิทยา คล้ายกับ 'standard candle'
ในทางปฏิบัติ เราควรมองมันเป็นเวลาสนุก ๆ สำหรับแก้โจทย์คณิตศาสตร์ จนกว่าจะพิสูจน์ประโยชน์ใช้สอยได้
มีข้ออ้างว่า ในบรรดาโมเดลสองตัว โมเดลที่มี 'ความยาวคำอธิบายน้อยที่สุด (MDL)' สั้นกว่าจะมีโอกาสสูงกว่าที่จะทั่วไปได้ดี
ผมคิดว่าแม่เหล็ก (magnetism) ใกล้เคียงกับแรงโน้มถ่วง
ผมพูดแบบนี้มาหลายปีแล้ว และรู้สึกว่าสนามแม่เหล็กที่ไม่จัดแนวกันเป็นส่วนใหญ่รวมกันแล้วให้ผลสุทธิเป็นแรงดึงดูดเล็กน้อย
ผมยังไม่ค่อยเข้าใจ
สำหรับผม เอนโทรปีไม่ใช่ปรากฏการณ์ทางกายภาพที่มีตัวตนจริง แต่เป็นตัวเลขที่ใช้แทนความไม่สมบูรณ์เมื่อเราไม่อาจรู้ทุกอย่างเกี่ยวกับระบบใดระบบหนึ่งได้ครบถ้วน
เราสังเกตได้แค่คุณสมบัติระดับมหภาคของสสาร จึงสร้างตัวชี้วัดที่ไม่ได้แทนความจริงระดับจุลภาคอย่างแท้จริง
ถ้าเรามีกล้องจุลทรรศน์ที่ทำให้รู้โลกจุลภาคได้อย่างสมบูรณ์ แนวคิดเรื่องเอนโทรปีก็คงไร้ความหมายไปเลย
เพราะฉะนั้นผมจึงไม่เข้าใจคำพูดที่ว่าแรงโน้มถ่วงหรือปฏิสัมพันธ์พื้นฐานอื่น ๆ เกิดมาจากเอนโทรปี
ผมคิดว่าเอนโทรปีเป็นแนวคิดที่มนุษย์สร้างขึ้น
นี่เป็นความเข้าใจผิด
เอนโทรปีทางฟิสิกส์ควบคุมปรากฏการณ์จริง
ตัวอย่างเช่น เหตุใดน้ำแข็งจึงละลายในห้องอุ่น หรือเหตุใดสายเคเบิลจึงพันกันมากขึ้นเรื่อย ๆ
สิ่งที่เราวัดเป็นเอนโทรปีเป็นเพียงการสรุปสถานะมหภาคอย่างน้ำแข็งในห้องหรือสายเคเบิลที่พันกัน
เอนโทรปีแบบ Boltzmann อธิบายแนวโน้มโดยรวมที่เอนโทรปีเพิ่มขึ้น เพราะจำนวนวิธีในการจัดวางแบบ 'ไร้ระเบียบ' มีมากกว่าอย่างท่วมท้น
นั่นจึงเป็นเหตุผลที่น้ำแข็งต้องละลาย
เอนโทรปีก็เป็น 'สิ่งจริง' ทางกายภาพเช่นเดียวกับอุณหภูมิ
เพียงเพราะมันไม่มีอยู่ในระดับอนุภาคเดี่ยว ไม่ได้แปลว่ามันไม่ใช่ปริมาณทางฟิสิกส์
เอนโทรปีใช้วัดจำนวนสถานะจุลภาคของระบบหนึ่ง ๆ และตัวเลขนี้มีอยู่โดยไม่ขึ้นกับผู้สังเกต
โดยพื้นฐานแล้ว เอนโทรปีคือการใส่ตัวเลขให้กับ 'ความไม่รู้' ที่เราไม่อาจรู้ระบบได้ครบทั้งหมด
ถึงอย่างนั้น ในห้องทดลองเราก็สามารถวัดปรากฏการณ์ 'แรงเชิงเอนโทรปี (entropic force)' ได้จริง
แนะนำให้อ่าน คำอธิบาย entropic force ในวิกิพีเดีย และ ตัวอย่าง ideal chain
ในมุมมองนี้ เอนโทรปีไม่ใช่แค่กลวิธีคำนวณที่มนุษย์สร้าง แต่เพราะมันอธิบายปรากฏการณ์ที่สังเกตได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงเป็นกฎเชิงปฏิบัติของฟิสิกส์ แม้ไม่ใช่กฎระดับมูลฐาน
ถ้าคุณเชื่อในแรงโน้มถ่วงเชิงเอนโทรปี ก็เท่ากับสนับสนุนแนวคิดว่าความโน้มถ่วงเป็น 'ปรากฏการณ์เกิดขึ้นเอง' และท้ายที่สุดก็ต้องมีทฤษฎีแรงโน้มถ่วงที่มูลฐานกว่านี้
งานวิจัยเดิมมักโน้มเอียงไปทางพยายามควอนตัมไรซ์แรงโน้มถ่วงโดยตรง แต่แรงโน้มถ่วงเชิงเอนโทรปีมีแนวคิดคล้ายกับการบอกว่าอย่าพยายามควอนตัมไรซ์สมการแก๊สอย่างฝืน ๆ
เสริมอีกนิดว่า 'เอนโทรปีที่ไม่มีการแจกแจงความน่าจะเป็น' นั้นเป็นไปไม่ได้ การยืนยันว่าเอนโทรปีเป็น 'ปริมาณจริง' แบบลอย ๆ เป็นมุมมองแบบศตวรรษที่ 19
เอนโทรปีที่ใช้ในวิทยาการคอมพิวเตอร์กับเอนโทรปีในความหมายทางฟิสิกส์เป็นคนละอย่างกัน
ขอแนะนำการบรรยาย ที่อธิบายความต่างนี้ได้ดี
ผมก็เคยคิดว่าเอนโทรปีเป็นแค่ปัญหาเรื่องขีดจำกัดการรับรู้ของเรา แต่ตอนนี้ผมเชื่อว่าเพราะหลักความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก เราจึงไม่อาจรู้สถานะจุลภาคได้อย่างสมบูรณ์ในระดับมูลฐานจริง ๆ
ทุกเหตุการณ์ไม่อาจย้อนกลับได้โดยพื้นฐาน และเอนโทรปีเพิ่มขึ้นเสมอ
ความสมบูรณ์แบบมีได้เฉพาะในทฤษฎีเท่านั้น
แนวคิดที่ว่าแรงโน้มถ่วงเกิดขึ้นมาจากวิธีการทำงานของข้อมูลนั้นน่าสนใจ
เพียงแต่ผมยังไม่เห็นหลักฐานชัดเจนว่าโมเดลนี้ทำนายปรากฏการณ์ที่ต่างจากสัมพัทธภาพทั่วไป
ตอนนี้มันยังเป็นทฤษฎีที่คุยกันได้สนุก แต่ยังยากจะยอมรับเต็มที่
สงสัยว่ามันเข้ากันได้กับโมเดลฟิสิกส์แบบ hypergraph ของ Wolfram หรือไม่
ในกรอบนั้น แรงโน้มถ่วงเป็นปรากฏการณ์เกิดขึ้นเองจากพฤติกรรมทางสถิติของการวิวัฒน์ hypergraph และอาจตีความแรงโน้มถ่วงเป็น 'แรงเชิงเอนโทรปี' ที่เกิดจากแนวโน้มของระบบในการลดความซับซ้อนเชิงคำนวณให้ต่ำสุด
ขอยกตัวอย่างที่น่าสนใจเกี่ยวกับ emergent fox-treasure gravity ในเกม Skyrim
บทความที่เกี่ยวข้อง
สรุปคือ พื้นที่ที่มีสมบัติแสดง 'เอนโทรปี' สูงกว่าในเส้นทางการเคลื่อนที่แบบสุ่มของสุนัขจิ้งจอก ทำให้สุนัขจิ้งจอกเผลอไปทางสมบัติได้ง่ายกว่า
ถ้าเป็นแรงโน้มถ่วงเชิงเอนโทรปี มันก็คล้ายแรงลอยตัว (buoyancy) ใช่ไหม