Erik Verlinde objašnjava svoj novi pogled gravitacije
Budimo iskreni. Tamna tvar je bol u guzi. Astronomi su pokušali objasniti zašto ono mora postojati i postojati u ogromnim količinama, ali to ostaje skriveno. Nepoznata. Ne emitira vidljivu energiju, ali prividno dovoljno jaku da se galaksije u klasterima ne pušu poput divljih konja, ima ih svuda u ogromnim količinama. Koja je stvar - axions, wimps, gravitinos, Kaluza Klein čestice?
Procjenjuje se da je 27% sve materije u svemiru nevidljivo, dok sve od PB&J sendviča do kvazara čini samo 4,9%. Ali nova teorija gravitacije koju je predložio teorijski fizičarErik Verlinde sa Sveučilišta u Amsterdamu, pronašao je način kako se osloboditi neugodnih stvari.
Za razliku od tradicionalnog pogleda na gravitaciju kao na osnovnu silu prirode, Verlinde to vidi kao "prirodno" novostečeno imanjeprostora. Izlazak je proces u kojem priroda gradi nešto veliko koristeći male, jednostavne komade tako da konačna kreacija pokazuje svojstva koja manji komadići nemaju. Uzmi pahuljicu. Složena simetrija pahuljice započinje kad kapljica vode smrzne na sićušnu česticu prašine. Kako rastuća pahuljica pada, vodena para se smrzava na ovaj izvorni kristal, prirodno se raspoređujući u šesterokutnu (šesterostranu) strukturu velike ljepote. Osjećaj temperature je još jedan pojavni fenomen, nastao gibanjem molekula i atoma.
Isto je s gravitacijom, koja prema Verlindeu proizlazi iz entropije. Svi znamo za entropiju i neuredne spavaće sobe, ali to je malo suptilnije od toga. Entropija je mjera poremećaja u nekom sustavu ili drugačije rečeno, broj različitih mikroskopskih stanja u kojima sustav može biti. Jedan od najsjajnijih opisa entropije koji sam čuo ima veze sa toplinom kojom zrače naša tijela. Kako se ta energija raspršuje u zraku, stvara neurednije stanje oko nas, a istovremeno smanjuje vlastitu entropiju kako bi se osigurao naš opstanak. Da se nismo riješili tjelesne topline, s vremenom bismo postali dezorganizirani (pregrijani!) I umrli bismo.
Hitna ili entropska gravitacija, kako se naziva nova teorija, predviđa točno isto odstupanje u stopama rotacije zvijezda u galaksijama koje su trenutno pripisane tamnoj materiji. Gravitacija proizlazi iz Verlindeovog pogleda iz promjena u temeljnim bitovima informacija pohranjenih u strukturi prostora-vremena, u taj četverodimenzionalni kontinuum otkriven Einsteinovom općom teorijom relativnosti. Jednom riječju, gravitacija je posljedica entropije, a ne temeljna sila.
Prostor-vrijeme, koji se sastoji od tri poznate dimenzije, osim vremena, fleksibilan je. Masa prekriva 4-D tkaninu u brda i doline koje usmjeravaju kretanje manjih predmeta u blizini. Sunce se ne toliko "povlači" na Zemlju kako je to predvidio Isaac Newton, nego stvara sjajan pufer u prostornom vremenu u kojem se Zemlja valja.
U Članak iz 2010. godine, Verlinde je pokazao kako Newtonov zakon gravitacije, koji opisuje sve, od pada jabuka s drveća do malih galaksija koje kruže oko velikih galaksija, proizlazi iz tih temeljnih mikroskopskih građevnih blokova.
Njegov najnoviji rad pod naslovom Hitna gravitacija i mračni svemir, zaranja u doprinos tamne energije mješavini. Entropija povezana s tamnom energijom, još uvijek nepoznatim oblikom energije odgovornim za ubrzano širenje svemira, pretvara geometriju prostornog vremena u elastični medij.
„Otkrivamo da elastični odziv ovog medija„ tamne energije “ima oblik dodatne„ mračne “gravitacijske sile za koju se čini da je to posljedica„ tamne materije “, piše Verlinde. "Dakle, promatrani fenomeni tamne materije ostatak su, sjećanja, efekta nastanka svemira i obične materije u njemu."
Ja ću prvi reći koliko je složen Verlindeov koncept, umotan u entropiju tajanstvene zapetljanosti, tenzorska polja i holografsku glavnicu, ali osnovna ideja, da gravitacija nije temeljna sila, omogućuje fascinantan novi način pogleda staro lice.
Fizičari su desetljećima pokušavali s malo uspjeha pomiriti gravitaciju s kvantnom fizikom. I dok Verlindeovu teoriju valja s pravom shvatiti sa zrnom soli, on možda nudi način kombiniranja dviju disciplina u jednu pripovijest koja opisuje kako se sve, od padajuće jabuke do crnih rupa, povezuje u jednu koherentnu teoriju.
