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Volume 35: Pages 27-31, 2022
Entropy scale factor may explain gravity, dark matter, and the expansion of space
Christopher N. Watsona)
1300 East 86th Street, Suite 14, Indianapolis, Indiana 46240, USA
The entropy scale factor (ESF) is a novel theory proposing that the scale of time and space change depending on entropy, and that this change underlies special relativity, gravity, and the expansion of space. In special relativity, as the relative velocity of objects increases, there are more possible combinations of momentum and position within the moving frame due to the uncertainty principle. This increase in possible microstates represents an increase in entropy, which can be correlated with the time dilation and length contraction of special relativity. The ESF predicts that an observer in an empty region of space taking measurements near an entropic object will measure time to run more slowly and lengths to appear longer in the direction of entropy. These changes in scale would warp of spacetime, causing gravity. For objects with low acceleration, gravity can be approximated by the time dilation component only. For a single star, this approximation predicts a gravitational field similar to that of Newtonian gravity. For a constellation of stars, the ESF predicts that gravity will be stronger than in Newtonian gravity, because time dilation is added as a scalar sum, instead of the vector sum used in Newtonian gravity. Adding fields as a scalar sum avoids the cancelling out that comes with vectors pointed in different directions, leading to increased gravitational acceleration. This effect could explain galaxy rotation dynamics and the gravitational lensing of galaxies without the need for dark matter. Additionally, the ESF would cause space to expand as the entropy of the universe increases. This is because the entropy of a spherical boundary changes only the radial dimension, so as the entropy encoded on the boundary increases time within the boundary slows down more quickly than the volume decreases. Given the constant speed of light, an observer inside such a boundary will experience the increasing volume to time ratio as the expansion of space. Accordingly, the rapid increase in entropy in the early universe would cause a rapid expansion of space, possibly explaining the homogeneity of the large-scale structure of the universe without the need for inflation. In our recent universe, the increasing rate of entropy production due to black holes may explain the accelerating expansion of space, without the need for dark energy.
Le facteur d’échelle de l’entropie (ESF) est une nouvelle théorie proposant que l’échelle du temps et de l’espace change en fonction de l’entropie, et que ce changement est à la base de la relativité restreinte, la gravité et l’expansion de l’espace. Dans la relativité restreinte, plus la vitesse relative des objets augmente, plus il y a de combinaisons possibles de vitesse et de position dans un cadre mobile en raison du principe d’incertitude. Cette augmentation des micro-états possibles représente une augmentation de l’entropie, qui peut être mise en relation avec la dilatation du temps et la contraction de la longueur de la relativité restreinte. Le ESF prévoit qu’un observateur dans une région vide de l’espace prenant des mesures à proximité d’un objet entropique verra le temps s’écouler plus lentement et les longueurs paraîtront plus longues dans la direction de l’entropie. Ces changements d’échelle déformeraient l’espace-temps, engendrant la gravité. Pour les objets à faible accélération, la gravité peut être estimée uniquement par la composante de dilatation temporelle. Pour une seule étoile, cette approximation prédit un champ gravitationnel similaire à celui de la gravité newtonienne. Pour une constellation d’étoiles, le ESF prédit que la gravité sera plus forte que dans la gravité newtonienne, car la dilatation du temps est ajoutée comme une somme scalaire, au lieu de la somme vectorielle utilisée dans la gravité newtonienne. Ajouter des champs comme une somme scalaire évite l’annulation qui vient avec des vecteurs pointés dans différentes directions, conduisant à une accélération gravitationnelle accrue. Cet effet pourrait expliquer la dynamique de rotation des galaxies et la lentille gravitationnelle des galaxies, sans avoir besoin de matière noire. De plus, le ESF entraînera l’expansion de l’espace à mesure que l’entropie de l’univers augmente. C’est parce que l’entropie d’une délimitation sphérique change seulement la dimension radiale, de sorte que l’entropie de la délimitation augmente le temps dans la limite ralentit plus rapidement que le volume diminue. Étant donné la vitesse constante de la lumière, un observateur à l’intérieur d’une telle frontière connaîtra l’augmentation du rapport volume-temps à la mesure de l’expansion de l’espace. En conséquence, l’augmentation rapide de l’entropie dans l’univers primitif provoquerait une expansion rapide de l’espace, ce qui expliquerait peut-être l’homogénéité de la structure à grande échelle de l’univers sans la nécessité de l’inflation cosmique. Dans notre univers récent, l’augmentation de la production d’entropie due aux trous noirs peut expliquer l’expansion accélérée de l’espace, sans avoir besoin d’énergie noire.
Key words: General Relativity; Entropy; Dark Matter; Inflation.
Received: May 16, 2021; Accepted: December 26, 2021; Published Online: February 2, 2021
a) chriswatsonmd@gmail
