Erik Verlinde vysvětluje svůj nový pohled na gravitaci
Buďme upřímní. Temná hmota je bolest v zadku. Astronomové se snažili vysvětlit, proč musí existovat a existovat ve velkém množství, přesto zůstává skrytý. Neznámý. Vyzařuje žádnou viditelnou energii, která je zjevně dostatečně silná na to, aby chránila galaxie ve shlucích před ničením jako divokí koně, je to všude ve velkém množství. Co je to za věci - axiony, WIMPS, gravitinos, Částice Kaluza Klein?
Odhaduje se, že 27% veškeré hmoty ve vesmíru je neviditelné, zatímco vše od sendvičů PB&J a kvasarů představuje pouhých 4,9%. Ale nová teorie gravitace navržená teoretickým fyzikemErik Verlinde z Amsterodamské univerzity našel způsob, jak se vyhnout nepříjemným věcem.
Na rozdíl od tradičního pohledu na gravitaci jako základní sílu přírody, Verlinde to vidí jako vznikající majetekprostoru. Vznik je proces, kdy příroda staví něco velkého pomocí malých jednoduchých kusů tak, že výsledná tvorba vykazuje vlastnosti, které menší kousky nemají. Vezměte sněhovou vločku. Složitá symetrie sněhové vločky začíná, když kapička vody zamrzne na malé prachové částici. Jak roste vločka, padne vodní pára na tento původní krystal a přirozeně se uspořádá do šestiúhelníkové (šestihranné) struktury velké krásy. Pocit teploty je dalším vznikajícím jevem, který vychází z pohybu molekul a atomů.
Také s gravitací, která podle Verlindeho vychází z entropie. Všichni víme o entropii a chaotických ložnicích, ale je to o něco jemnější než to. Entropie je míra poruchy v systému nebo jinými slovy, počet různých mikroskopických stavů, ve kterých může být systém. Jeden z nejchladnějších popisů entropie, kterou jsem slyšel, souvisí s teplem, které naše těla vyzařují. Jak se tato energie rozptýlí ve vzduchu, vytváří kolem nás více neuspořádaný stav a zároveň snižuje naši vlastní osobní entropii, aby zajistila naše přežití. Pokud bychom se nezbavili tělesného tepla, nakonec bychom byli zmatení (přehřátí!) A zemřeli.
Nouzové nebo entropická gravitace, jak se nazývá nová teorie, předpovídá přesně stejnou odchylku rychlosti rotace hvězd v galaxiích, která je v současné době přisuzována temné hmotě. Gravitace se podle Verlindeho pohledu projevuje změnami základních bitů informací uložených ve struktuře časoprostoru, což je čtyřrozměrné kontinuum odhalené Einsteinovou obecnou teorií relativity. Jedním slovem, gravitace je důsledkem entropie a ne základní síly.
Časoprostor, který se kromě času skládá ze tří známých dimenzí, je flexibilní. Hromadná deformace 4-D textilie do kopců a údolí, která řídí pohyb menších objektů v okolí. Slunce není tak „přitahováno“ na Zemi, jak předpokládal Isaac Newton, ale vytváří skvělý puker v časoprostoru, ve kterém se Země valí.
V Článek 2010Verlinde ukázal, jak Newtonův gravitační zákon, který popisuje vše, jak jablka padají ze stromů na malé galaxie obíhající velké galaxie, vychází z těchto základních mikroskopických stavebních bloků.
Jeho poslední článek s názvem Emergency Gravity a Dark Universe, ponoří se do příspěvku temné energie ke směsi. Entropie spojená s temnou energií, dosud neznámou formou energie zodpovědnou za zrychlující se expanzi vesmíru, mění geometrii spacetime na elastické médium.
„Zjistili jsme, že elastická reakce tohoto média„ temné energie “má podobu„ temné “gravitační síly, která se zdá být způsobena„ temnou hmotou “,“ píše Verlinde. "Pozorované jevy temné hmoty jsou zbytkem, paměťovým efektem, vznikem časoprostoru spolu s běžnou hmotou v něm."
Budu první, kdo řekne, jak komplexní je Verlindeův koncept, zabalený do tajemné entropie entropie, tenzorových polí a holografického principu, ale základní myšlenka, že gravitace není základní silou, umožňuje fascinující nový způsob pohledu na stará tvář.
Fyzici se po desetiletí snažili sladit gravitaci s kvantovou fyzikou s malým úspěchem. A zatímco Verlindeova teorie by měla být správně přijata se zrnkem soli, může nabídnout způsob, jak spojit tyto dvě disciplíny do jediného příběhu, který popisuje, jak je vše od padajících jablek po černé díry spojeno v jedné koherentní teorii.
