Горизонт событий чёрной дыры ведёт себя как термостат: у него есть температура и энтропия. В 1995 году физик Тед Джейкобсон показал, что если применить к этому термостату обычное правило теплопередачи, то из него сами собой вытекают уравнения гравитации Эйнштейна. Тепло, температура и мера беспорядка на границе доступной области пространства — вот из чего, оказывается, складывается притяжение.
В новой работе эта идея получает продолжение. Автор заменяет стандартную формулу энтропии на более общую и смотрит, как меняется гравитация. Выясняется: любое изменение энтропии эквивалентно изменению силы гравитационной связи. Это как если бы шкала термостата задавала жёсткость пружины.
Обычные поправки к энтропии не спасают от бесконечной плотности в начале Вселенной. Поэтому автор строит новую энтропию, в которой горизонт состоит из крошечных квантовых осцилляторов, а минимальная площадь играет роль основного состояния — как нулевая энергия у колеблющейся струны. Даже пустой горизонт не может быть совсем пустым.
На поздних временах модель воспроизводит поведение петлевой квантовой космологии: при высокой плотности расширение замедляется. Но в отличие от неё, здесь нет отскока, а есть инфляционная фаза. Горизонт-термостат с новой шкалой энтропии переписывает историю Вселенной — без сингулярности в начале.
Минимальная площадь горизонта A₀ играет роль, аналогичную энергии основного состояния квантового гармонического осциллятора: даже в «пустом» горизонте остаётся неустранимая квантовая активность. В модели допустимые площади квантуются как A = nA₀, где n ≥ 2, то есть состояние n=1 запрещено из-за логарифмической расходимости.
Идея о том, что гравитация возникает из термодинамики горизонта, перекликается с романом Лю Цысиня «Задача трёх тел», где инопланетная цивилизация манипулирует фундаментальными законами через свёрнутые измерения. Здесь же энтропия горизонта выступает как код, переписывающий гравитацию.