Erik Verlinde elmagyarázza a gravitációról alkotott új nézetét
Legyünk őszinték. A sötét anyag fájdalmat okoz a fenekében. A csillagászok nagyon sokat foglalkoztak azzal, hogy megmagyarázzák, miért kell léteznie és léteznie hatalmas mennyiségben, mégis rejtve marad. Ismeretlen. Nem bocsát ki látható energiát, de látszólag elég erős ahhoz, hogy megakadályozza a halmazokban lévő galaxisok vadlovak módjára való szétrobbanását, mindenhol hatalmas mennyiségben van jelen. mi az a cucc – axions, WIMPS , gravitinók, Kaluza Klein részecskék ?
Az anyag és az energia becsült eloszlása a világegyetemben. Köszönetnyilvánítás: NASA
Becslések szerint az univerzumban található összes anyag 27%-a láthatatlan, míg a PB&J szendvicsektől a kvazárokig minden csak 4,9%-át teszi ki. De az elméleti fizikus által javasolt új gravitációs elmélet Erik Verlinde Az Amszterdami Egyetem munkatársa rájött, hogyan lehet megszabadulni a kellemetlen dolgoktól.
A hópelyhek a felbukkanás fogalmát példázzák összetett szimmetrikus és fraktálmintázataikkal, amelyek akkor jönnek létre, amikor sokkal egyszerűbb darabok kapcsolódnak egymáshoz. Kredit: Bob King
Ellentétben a gravitáció, mint a természet alapvető erőjének hagyományos felfogásával, Verlinde úgy látja, mint egyfelbukkanó ingatlana tér. A felbukkanás egy olyan folyamat, amelyben a természet apró, egyszerű darabokból épít valami nagyot, így a végső alkotás olyan tulajdonságokat mutat, amelyeket a kisebb darabok nem. Vegyünk egy hópehelyet. A hópehely összetett szimmetriája akkor kezdődik, amikor egy vízcsepp ráfagy egy apró porszemcsére. Ahogy a növekvő pehely leesik, a vízgőz ráfagy erre az eredeti kristályra, és természetesen egy hatszögletű (hatoldalas) szerkezetté rendeződik, amely nagyszerű szépségű. A hőmérséklet érzete egy másik felbukkanó jelenség, amely a molekulák és atomok mozgásából ered.
Ugyanígy a gravitációval is, amely Verlinde szerint az entrópiából ered. Mindannyian ismerjük az entrópiát és a rendetlen hálószobákat, de ez egy kicsit finomabb ennél.Entrópiaa rendszer rendezetlenségének mértéke, vagy másképpen fogalmazva, a különböző mikroszkopikus állapotok száma, amelyekben egy rendszer lehet. Az entrópia egyik legmenőbb leírása, amit hallottam, a testünk által kisugárzott hővel kapcsolatos. Ahogy ez az energia szétszóródik a levegőben, rendezetlenebb állapotot hoz létre körülöttünk, miközben csökkenti a saját személyes entrópiánkat, hogy biztosítsuk túlélésünket. Ha nem szabadulnánk meg a testhőtől, végül szervezetlenné válnánk (túlmelegednénk!) és meghalnánk.
Minél masszívabb az objektum, annál jobban torzítja a téridőt, amelyet itt zöld hálóként mutatunk be. A Föld úgy kering a Nap körül, hogy megkerüli a Nap tömege által a téridő szövetében létrejövő süllyedést. Nem esik a Napba, mert rendelkezik előrehaladási lendülettel is. Kredit: LIGO/T. Pyle
Emergens ill entrópikus gravitáció , ahogyan az új elméletet nevezik, pontosan ugyanazt az eltérést jósolja meg a galaxisok csillagainak forgási sebességében, amelyeket jelenleg a sötét anyagnak tulajdonítanak. A gravitáció Verlinde nézete szerint a téridő szerkezetében tárolt alapvető információbitek változásaiból fakad, ez a négydimenziós kontinuum, amelyet Einstein általános relativitáselmélete tár fel. Egyszóval a gravitáció az entrópia következménye, és nem alapvető erő.
A téridő, amely az időn kívül a három ismert dimenzióból áll, rugalmas. A tömeg a 4-D szövetet dombokká és völgyekké vetemíti, amelyek irányítják a közeli kisebb tárgyak mozgását. A Nap nem annyira „rángatja” a Földet, mint azt Isaac Newton elképzelte, hanem egy nagy zúzódást hoz létre a téridőben, amiben a Föld forog.
Az a 2010-es cikk , Verlinde bemutatta, hogyan származik ezekből a mikroszkopikus építőelemekből a Newton-féle gravitációs törvény, amely mindent leír, attól kezdve, hogy az alma hogyan hullik le a fáról, egészen a nagy galaxisok körül keringő kis galaxisokig.
Legújabb dolgozata, címe A kialakuló gravitáció és a sötét univerzum , elmélyül a sötét energia hozzájárulásában a keverékhez. A sötét energiához, az univerzum gyorsuló tágulásáért felelős, máig ismeretlen energiaformához kapcsolódó entrópia a téridő geometriáját rugalmas közeggé változtatja.
„Úgy találjuk, hogy ennek a „sötét energiájú” közegnek a rugalmas válaszreakciója egy extra „sötét” gravitációs erő formájában jelentkezik, amely úgy tűnik, hogy a „sötét anyagnak” köszönhető” – írja Verlinde. 'Tehát a megfigyelt sötét anyag jelenség a téridő és a benne lévő közönséges anyag megjelenésének maradványa, emlékhatása.'
Ez a diagram a csillagok forgási görbéit mutatja az M33-ban, egy tipikus spirálgalaxisban. A függőleges skála a sebesség, a vízszintes pedig a galaxismagtól való távolság. Általában azt várjuk, hogy a csillagok lelassulnak, minél távolabb vannak a galaktikus középponttól (alsó görbe), de valójában sokkal gyorsabban keringenek (felső görbe). A két görbe közötti eltérést a galaxist körülvevő sötét anyag haló hozzáadásával magyarázzák. Hitel: Közkincs / Wikipédia
Én leszek az első, aki elmondja, mennyire összetett Verlinde koncepciója, amely az arkán összefonódás entrópiájába, a tenzormezőkbe és a holografikus princípiumba van burkolva, de az alapötlet, hogy a gravitáció nem alapvető erő, lenyűgöző új megközelítést ad egy öreg arc.
A fizikusok évtizedek óta próbálják összeegyeztetni a gravitációt a kvantumfizikával, kevés sikerrel. És bár Verlinde elméletét helyesen egy szemernyi sóval kell venni, felkínálhat egy módot a két diszciplína egyetlen narratívává történő egyesítésére, amely leírja, hogy a hulló almától a fekete lyukakig minden egy koherens elméletben összekapcsolódik.