ब्रह्मांड लगभग 14 अरब वर्षों से विस्तारित हो रहा है, और इसके साथ ही इसका कुल एन्ट्रॉपी - अव्यवस्था का माप - बढ़ रहा है। यह स्वाभाविक लगता है: ऊष्मप्रवैगिकी का दूसरा नियम कहता है कि एक पृथक प्रणाली में एन्ट्रॉपी कम नहीं होती है। हालाँकि, फिजिकल रिव्यू डी में प्रकाशित एक नए काम में, लंदन के क्वीन मैरी विश्वविद्यालय के भौतिक विज्ञानी और गणितज्ञ जिनेस्ट्रा बियानकोनी इस समस्या पर एक नया दृष्टिकोण प्रस्तावित करते हैं। उनके "एन्ट्रॉपी से गुरुत्वाकर्षण" (Gravity from Entropy - GfE) सिद्धांत के अनुसार, प्रति इकाई आयतन एन्ट्रॉपी वास्तव में घट भी सकती है, जो ब्रह्मांडीय संरचनाओं के उद्भव का एक अप्रत्याशित मार्ग खोलता है।
बियानकोनी का विचार एन्ट्रॉपी क्रिया से गुरुत्वाकर्षण को प्राप्त करना है। वह स्पेस-टाइम और पदार्थ को समान आधार पर देखती हैं, ज्यामितीय क्वांटम सापेक्ष एन्ट्रॉपी (Geometric Quantum Relative Entropy - GQRE) का उपयोग करती हैं। यह वास्तविक स्पेस-टाइम मीट्रिक और "पदार्थ-प्रेरित मीट्रिक" के बीच अंतर का एक माप है। यहां गुरुत्वाकर्षण एक मौलिक शक्ति के रूप में नहीं, बल्कि ज्यामिति और पदार्थ के बीच सूचनात्मक अंतःक्रिया के परिणाम के रूप में उभरता है। कम ऊर्जा और छोटे वक्रता की सीमा में, सिद्धांत सहजता से आइंस्टीन के शास्त्रीय समीकरणों में परिवर्तित हो जाता है, लेकिन महत्वपूर्ण बारीकियां जोड़ता है।
हाल ही में, बियानकोनी और उनके सहयोगियों ने इस मॉडल की ऊष्मप्रवैगिकी में गहराई से जांच की। उन्होंने दिखाया कि GfE के दायरे में ब्रह्मांड तापीय विवरण की अनुमति देते हैं: तापमान और दबाव स्थानीय रूप से उत्पन्न होते हैं, जो ऊष्मप्रवैगिकी के पहले नियम का पालन करते हैं। ऐसे ब्रह्मांडों की कुल एन्ट्रॉपी समय के साथ घटती नहीं है - दूसरे नियम के पूर्ण अनुपालन में। साथ ही, प्रति इकाई आयतन GQRE सापेक्ष एन्ट्रॉपी नहीं बढ़ती है, जो एक सापेक्ष मात्रा के लिए स्वाभाविक है। लेकिन विस्तारित ब्रह्मांड का समग्र आयतन बढ़ता है, और यह वैश्विक एन्ट्रॉपी वृद्धि को व्यवस्था के स्थानीय उद्भव के साथ सामंजस्य स्थापित करने की अनुमति देता है: आकाशगंगाएँ, तारे, जटिल संरचनाएँ।
प्रारंभिक ब्रह्मांड की कल्पना करें - गर्म, सघन, लगभग सजातीय। जैसे-जैसे यह फैलता है, स्थान खिंचता है, तापमान गिरता है। शास्त्रीय चित्र में, कोमोविंग आयतन में एन्ट्रॉपी लगभग स्थिर रहती है (जैसे गैस के एडियाबेटिक विस्तार में), लेकिन कुल एन्ट्रॉपी अपरिवर्तनीय प्रक्रियाओं के कारण बढ़ती है: तारों का निर्माण, ब्लैक होल, क्षय। नया सिद्धांत जोड़ता है कि गुरुत्वाकर्षण अंतःक्रिया स्वयं एन्ट्रॉपी प्रकृति की है। यह एक गतिशील प्रभावी डार्क एनर्जी पद प्रदान करता है जो एक सहायक जी-क्षेत्र पर निर्भर करता है और ब्रह्मांड के त्वरित विस्तार को पैरामीटर ट्यूनिंग के बिना समझाने में मदद करने के लिए सकारात्मक रहता है।
यह सिद्धांत अभी भी नया है और इसके लिए आगे के परीक्षणों की आवश्यकता है, जिसमें क्वांटाइजेशन और अवलोकनों के साथ तुलना शामिल है। लेकिन यह पहले से ही ऊष्मप्रवैगिकी, गुरुत्वाकर्षण और ब्रह्मांड विज्ञान के बीच एक सुंदर सेतु प्रदान करता है। एन्ट्रॉपी को केवल थर्मल मृत्यु के अपरिहार्य मार्ग के रूप में देखने के बजाय, हम इसे एक ऐसे तंत्र के रूप में पाते हैं जो ब्रह्मांड को समग्र अव्यवस्था वृद्धि की पृष्ठभूमि में "स्व-संगठित" होने की अनुमति देता है।
बियानकोनी का काम हमें याद दिलाता है कि सूचना, ज्यामिति और भौतिकी कितनी गहराई से आपस में जुड़े हुए हैं। शायद एन्ट्रॉपी के माध्यम से ही हम अंततः समझेंगे कि स्पेस-टाइम ठीक उसी तरह से क्यों व्यवहार करता है, और बिग बैंग के अराजकता से हमारी देखी गई जटिलता कैसे उत्पन्न होती है। यह आइंस्टीन का खंडन करने वाली क्रांति नहीं है, बल्कि विचारों का एक स्वाभाविक विकास है, जो हमें पुराने सवालों को एक नए दृष्टिकोण से देखने के लिए आमंत्रित करता है। और जब खगोलविद दूर की आकाशगंगाओं का अध्ययन करते हैं, तो सिद्धांतकार गुरुत्वाकर्षण के उन सूचनात्मक "ईंटों" की खोज जारी रखते हैं जिनसे यह बना है।
