Hoe veranderen meer of minder complexe systemen? Gewoon, via de makkelijkste weg.
In het kader van ons gedachte-experiment bekijken we onze aarde, als een hologram van informatie. We gaan uit van samenhang van informatie in de vorm van superpositie en verstrengeling, waarbij de overlap van informatie zowel enkelvoudig (qubits) als meervoudig/complex (qudits) kan zijn. Alles verandert voortdurend. Informatie wordt (her)verdeeld. Conform het no-hiding theorem moet die herverdeling overal tegelijk plaatsvinden en precies passen. Er mag na een gebeurtenis immers niet meer, en ook niet minder informatie in het universum zijn. Dat betekent dat enkelvoudige verstrengelingen gemakkelijker zullen herverdelen dan complexe, gewoon omdat er meer opties voor zijn.
We gaan uit van informatie die verschillende gedaantes aanneemt door combinaties van meer óf minder complexe verbindingen. Bij toename van complexiteit ontstaan eigenschappen zoals massa, spin, lading enzovoort. Voor dit gedachte-experiment beperken we ons tot ruimte (m³), tijd (s) massa (kg), en een combinatie hiervan warmte c.q. energie (m²kg/s²).
De aarde wordt gevormd door een duizelingwekkend groot aantal meer of minder complexe verstrengelingen. Het is een systeem dat, in klassieke termen, massa en volume heeft. De ruimte-informatie (eenvoudig verstrengeld) zit tussen de complex verstrengelde informatie; de baryonische materie. Het verspringen van informatie wordt gestuurd door waarschijnlijkheid. Elke volgende toestand is steeds de meest waarschijnlijke optie. Het verspringen van ruimtetijd (m³s) binnen een systeem met massa (kg) is te vergelijken met de klassieke metafoor van trillende deeltjes, de metafoor voor warmte of energie (m²kg/s²). Meer verspringende ruimtetijd in een systeem betekent meer warmte.
Rondom de planeet bevindt zich ook ruimtetijd. Eenvoudig verstrengelde informatie dus. Stel er ligt een appel op de aarde. Net als de planeet is dit een bol met veel complexe verstrengelingen. Appel, planeet en ruimtetijd zijn door decoherentie onderling verbonden en vormen een geheel.
Darth Vader
Nu verschijnt er een wezen dat invloed kan uitoefenen op het systeem. Om verwarring met Maxwell’s demon te voorkomen kiezen we een eigentijds personage, Darth Vader. Hij voegt informatie toe aan de onderlinge verstrengelingen tussen appel en planeet. In dit geval is het selectieve informatie, namelijk alleen ruimtetijd. Hij tilt de appel op. Darth Vader is nu onderdeel van het systeem: planeet – appel – ruimtetijd – Vader. Er is informatie van buiten ingebracht. In klassieke termen: er is potentiële energie toegevoegd.
Vervolgens stapt Vader uit het systeem. Wat gebeurt er met de gecreëerde ruimtetijd? Informatie zal blijven verspringen. Decoherence gaat door. Hierbij is uitwisseling van informatie tussen de eenvoudige verstrengelingen van ruimtetijd en ruimtetijd veel waarschijnlijker, en gebeurt dus vaker, dan tussen de complexe verstrengelingen van planeet of appel enerzijds, en de omringende ruimtetijd anderzijds, en nog waarschijnlijker dan binnen de planeet en de appel; gewoon omdat er meer mogelijkheden voor de eenvoudige verstrengelingen zijn.
Complexe verstrengelingen hebben een negatief effect op de waarschijnlijkheid en dus op de snelheid van verandering. Daarom verdwijnt ruimtetijd uit de nabijheid van complexiteit als het de kans krijgt. In het geval van de appel en de planeet betekent dit dat de waarschijnlijkheid dat de ruimtetijd tussen beide gelijk blijft of toeneemt zo klein is dat dit te verwaarlozen is. De meest waarschijnlijke richting van verandering is het kleiner worden van de hoeveelheid ruimtetijd tussen beide complexe systemen. Dit alles gaat razendsnel.
In de klassieke natuurkunde noemen we het fenomeen dat de ruimte tussen twee deeltjes die massa bezitten kleiner laat worden zwaartekracht. Is zwaartekracht wellicht niets anders dan de meest waarschijnlijke optie in plaats van een kracht? Bepaalt entropie de richting van verandering?