Jacobson Bridge for QCD-Induced Cosmological Closure: Thermodynamic Formulation and Lattice Tests for the Entropy-Area Coefficient

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Authors: Miguel Ángel Moreno Barajas
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Abstract

EN: A Jacobson-style thermodynamic bridge turns the closure into entropy-area tests and conditions for an emergent-gravity interpretation. This manuscript is part of a series of 17 papers (A–S). For a compact self-contained guide to the full program, including epistemic levels, falsification roadmap, and all DOIs, see the program summary: https://doi.org/10.5281/zenodo.19218767 Abstract In previous works of this series it was shown that the nonlocal (Casimir/response-type) piece of the QCD-induced gravitational functional predicts an effective dark-energy density ρ_DE = κ G_N μ_*^6, where κ is a dimensionless number extractable from and μ_* is fixed by chiral parameters. Under the cosmological (Tier-2) hypothesis that this operational quantity is the relevant source in Friedmann, late-time closure implies a cubic UV/IR relation and a cell counting N_cells proportional to A/l_Pl^2 with non-free prefactor α(κ). In this work we define a minimal set of additional assumptions under which that area law can serve as microphysical input for thermodynamic derivations of gravitational dynamics and, relatedly, for the formulation in terms of entanglement equilibrium. The central result is not a derivation of gravity from QCD, but a chain of falsifiable consistency checks: (i) κ is purely QCD and does not contain G_N in its definition, so an independent lattice measurement fixes α(κ) with no gravitational input; (ii) Tier-2 closure turns this into a micro-macro prediction for G_N in terms of κ, μ_*, and L_dS; (iii) the entropic identification requires a second input, a per-cell parameter ξ defined operationally from a UV-finite entropic response (Rényi/entanglement or mutual information) in characteristic volumes of order l_*^3; (iv) consistency with a covariant Bousso-type bound requires ξ ≤ π α(κ), while saturation ξ = π α(κ) reproduces exactly the Bekenstein-Hawking coefficient S = A/(4G_N) required by Jacobson. In addition, we formalize the logical status of the closure: we show that the saturation condition ξ = π α(κ) is an algebraic identity, not a fourth equation, and that under EFT decoupling the minimal framework “QCD + semiclassical GR” requires exactly one external dimensional input to determine G_N, H, and L_dS. We also discuss why, if the thermodynamic bridge is realized, the universality of gravitational coupling emerges geometrically without requiring QCD to be everything, and why the expected dynamical corrections in FRW are extremely small, of order H^2/μ_*^2. Finally, we point out an immediate observational test: the mechanism predicts w = -1 with extremely small adiabatic corrections of order H^2/μ_*^2, so robust evidence for w(z) ≠ -1 at high significance in cosmological analyses would falsify this minimal realization of Tier-2. Email: qcdvacuum@gmail.com ES: Un puente termodinámico tipo Jacobson convierte el cierre en tests entropía-área y en condiciones para una lectura de gravedad emergente. Este manuscrito forma parte de una serie de 17 artículos (A–S). Para una guía compacta y autocontenida del programa completo, incluyendo niveles epistémicos, hoja de falsación y todos los DOIs, véase el resumen del programa: https://doi.org/10.5281/zenodo.19218767 Resumen En trabajos previos de esta serie se mostró que la pieza no local (tipo Casimir/response) del funcional gravitatorio inducido por QCD predice una densidad efectiva de energía oscura ρ_DE = κ G_N μ_*^6, donde κ es un número adimensional extraíble de y μ_* está fijada por parámetros chirales. Bajo la hipótesis cosmológica (Tier-2) de que esa quantity operacional es la source relevante en Friedmann, el cierre late-time implica una relación UV/IR cúbica y un conteo de celdas N_cells proporcional a A/l_Pl^2 con prefactor no libre α(κ). En este trabajo definimos un conjunto mínimo de hipótesis adicionales bajo las cuales dicha ley de área puede servir como input microfísico para derivaciones termodinámicas de la dinámica gravitatoria y, de manera relacionada, para la formulación en términos de equilibrio de entrelazamiento. El resultado central no es una derivación de la gravedad desde QCD, sino una cadena de consistency checks falsables: (i) κ es puramente QCD y no contiene G_N en su definición, por lo que una medida lattice independiente fija α(κ) sin input gravitatorio; (ii) el cierre Tier-2 convierte eso en una predicción micro-macro para G_N en términos de κ, μ_*, y L_dS; (iii) la identificación entrópica requiere un segundo input, un parámetro por celda ξ definido operacionalmente a partir de una respuesta entrópica UV-finita (Rényi/entanglement o información mutua) en volúmenes característicos del orden de l_*^3; (iv) la consistencia con un bound covariante tipo Bousso exige ξ ≤ π α(κ), mientras que la saturación ξ = π α(κ) reproduce exactamente el coeficiente Bekenstein-Hawking S = A/(4G_N) requerido por Jacobson. Además, formalizamos el estatus lógico del cierre: mostramos que la condición de saturación ξ = π α(κ) es una identidad algebraica, no una cuarta ecuación, y que bajo desacoplamiento EFT el marco mínimo “QCD + GR semiclásica” requiere exactamente un input dimensional externo para determinar G_N, H y L_dS. Discutimos además por qué, en caso de realizarse el puente termodinámico, la universalidad del acoplamiento gravitatorio surge geométricamente sin requerir que QCD sea todo, y por qué las correcciones dinámicas esperadas en FRW son extremadamente pequeñas, del orden H^2/μ_*^2. Finalmente, señalamos un test observacional inmediato: el mecanismo predice w = -1 con correcciones adiabáticas extremadamente pequeñas del orden H^2/μ_*^2, de modo que una evidencia robusta de w(z) ≠ -1 a alta significancia en análisis cosmológicos falsaría esta realización mínima del Tier-2. Email: qcdvacuum@gmail.com

Fields of Study & Subjects

Quantum Electrodynamics and Casimir Effect Quantum and Classical Electrodynamics Noncommutative and Quantum Gravity Theories

Publication details

Journal / source
Zenodo (CERN European Organization for Nuclear Research)
Publication date
15 March 2026
Language
EN
Document type
Preprint