El horizonte de sucesos de un agujero negro se comporta como un termostato: tiene temperatura y entropía. En 1995, el físico Ted Jacobson demostró que si se aplica a ese termostato la regla habitual de transmisión de calor, de ella se deducen por sí solas las ecuaciones de la gravedad de Einstein. El calor, la temperatura y la medida del desorden en la frontera de la región accesible del espacio son, al parecer, los ingredientes de la atracción.
En el nuevo trabajo, esta idea va más allá. El autor sustituye la fórmula estándar de la entropía por una más general y observa cómo cambia la gravedad. El resultado: cualquier cambio en la entropía equivale a un cambio en la fuerza del vínculo gravitatorio. Es como si la escala del termostato determinara la rigidez de un resorte.
Las correcciones habituales a la entropía no libran de la densidad infinita en el comienzo del universo. Por eso el autor construye una nueva entropía en la que el horizonte está formado por diminutos osciladores cuánticos, y el área mínima desempeña el papel de estado fundamental, igual que la energía cero de una cuerda vibrante. Ni siquiera un horizonte vacío puede estar del todo vacío.
En tiempos tardíos, el modelo reproduce el comportamiento de la cosmología cuántica de bucles: a alta densidad, la expansión se frena. Pero a diferencia de ella, aquí no hay rebote, sino una fase inflacionaria. El horizonte termostato con la nueva escala de entropía reescribe la historia del universo, sin singularidad en el comienzo.
El área mínima del horizonte A₀ desempeña un papel análogo a la energía del estado fundamental de un oscilador armónico cuántico: incluso en un horizonte «vacío» queda una actividad cuántica irreducible. En el modelo, las áreas permitidas están cuantizadas como A = nA₀, donde n ≥ 2, es decir, el estado n=1 está prohibido debido a la divergencia logarítmica.
La idea de que la gravedad surge de la termodinámica del horizonte resuena con la novela de Liu Cixin «El problema de los tres cuerpos», donde una civilización extraterrestre manipula las leyes fundamentales a través de dimensiones compactificadas. Aquí, en cambio, la entropía del horizonte actúa como un código que reescribe la gravedad.