Erik Verlinde vysvetľuje svoj nový pohľad na gravitáciu
Buďme úprimní. Temná hmota je bolesť v zadku. Astronómovia vynaložili veľké úsilie, aby vysvetlili, prečo musí existovať a existuje v obrovských množstvách, napriek tomu zostáva skrytý. Neznáme. Nevyvoláva sa žiadna viditeľná energia, ktorá je zjavne dostatočne silná na to, aby zabránila tomu, aby sa galaxie v zhlukoch vyhodili do vzduchu ako divé kone. Je to všade vo veľkom množstve. Čo je to - nervové výbežky, wimps, gravitino, Častice Kaluza Klein?
Odhaduje sa, že 27% všetkej hmoty vo vesmíre je neviditeľné, zatiaľ čo všetko od sendvičov PB&J až po kvázary predstavuje iba 4,9%. Ale nová teória gravitácie navrhnutá teoretickým fyzikomErik Verlinde Univerzity v Amsterdame našiel spôsob, ako sa vyhnúť trápnym veciam.
Na rozdiel od tradičného pohľadu gravitácie ako základnej sily prírody, Verlinde to vidí ako vznikajúci majetokpriestoru. Vznik je proces, pri ktorom príroda vytvára niečo veľké pomocou malých jednoduchých častí, takže výsledná tvorba vykazuje vlastnosti, ktoré menšie kúsky nemajú. Vezmite snehovú vločku. Komplexná symetria snehových vločiek začína vtedy, keď kvapôčka vody zamrzne na malej prachovej častici. Keď rastúca vločka padá, vodná para zamrzne na tomto pôvodnom kryštáli a prirodzene sa usporiada do šesťuholníkovej (šesťstrannej) štruktúry veľkej krásy. Pocit teploty je ďalším vznikajúcim javom, ktorý vzniká v dôsledku pohybu molekúl a atómov.
Aj s gravitáciou, ktorá sa podľa Verlinde vynára z entropie. Všetci vieme o entropii a chaotických izbách, ale je o niečo jemnejšia. Entropy je miera poruchy v systéme alebo inak povedané, počet rôznych mikroskopických stavov, v ktorých môže byť systém. Jeden z najchladnejších popisov entropie, ktorú som počul, súvisí s teplom, ktoré naše telá vyžarujú. Pretože sa táto energia rozptýli vo vzduchu, vytvára okolo nás usporiadanejší stav a súčasne znižuje našu osobnú entropiu, aby sme zaistili naše prežitie. Keby sme sa nezbavili telesného tepla, nakoniec by sme boli dezorganizovaní (prehriatie!) A zomreli.
Núdzové alebo entropická gravitácia, ako sa nazýva nová teória, predpovedá presne tú istú odchýlku rýchlosti rotácie hviezd v galaxiách, ktorá sa v súčasnosti pripisuje temnej hmote. Gravitácia sa podľa Verlindeho pohľadu prejavuje zmenami v základných bitoch informácií uložených v štruktúre časopriestoru, čo je štvorrozmerné kontinuum odhalené Einsteinovou všeobecnou teóriou relativity. Jedným slovom je gravitácia dôsledkom entropie a nie základnej sily.
Časopriestor, ktorý sa okrem času skladá z troch známych dimenzií, je flexibilný. Hromadná deformácia 4-D tkaniny do kopcov a údolí, ktoré usmerňujú pohyb menších objektov v okolí. Slnko nie je tak „pritiahnuté“ na Zem, ako predpokladal Isaac Newton, ale vytvára veľký zvrásnený časopriestor, v ktorom sa Zem otáča.
V Článok 2010Verlinde ukázal, ako Newtonov gravitačný zákon, ktorý opisuje všetko, ako jablká padajú zo stromov na malé galaxie obiehajúce veľké galaxie, vychádza z týchto základných mikroskopických stavebných blokov.
Jeho najnovší príspevok s názvom Núdzová gravitácia a temný vesmír, ponorí sa do príspevku temnej energie k zmesi. Entropia spojená s temnou energiou, stále neznámou formou energie zodpovednou za urýchlenie expanzie vesmíru, premení geometriu spacetime na elastické médium.
„Zistili sme, že elastická reakcia tohto média„ temnej energie “má podobu extra„ temnej “gravitačnej sily, ktorá sa zdá byť spôsobená„ temnou hmotou “,“ píše Verlinde. "Pozorované javy temnej hmoty sú pozostatkom, pamäťovým efektom, vznikom časopriestoru spolu s bežnou hmotou v ňom."
Budem prvý, kto povie, ako komplexný je Verlindeov koncept, zabalený do tajomnej entropácie entropie, tenzorových polí a holografického principála, ale základná myšlienka, že gravitácia nie je základnou silou, vytvára fascinujúci nový spôsob pohľadu na stará tvár.
Fyzici sa už desaťročia snažili zmieriť gravitáciu s kvantovou fyzikou s malým úspechom. Verlindeho teória by sa mala oprávnene brať so zrnkom soli, ale môže ponúknuť spôsob, ako skombinovať tieto dve disciplíny do jedného rozprávania, ktoré opisuje, ako je všetko súvislé od padajúcich jabĺk po čierne diery spojené v jednej koherentnej teórii.
