Erik Verlinde selgitab oma uut vaadet gravitatsioonile
Olgem ausad. Tume aine on valu tagumikus. Astronoomid on põhjalikult selgitanud, miks see peab eksisteerima ja eksisteerima suurtes kogustes, kuid see jääb varjatuks. Tundmatu. See ei paiska silma nähtava energiaga, kuid on ilmselt piisavalt tugev, et kobarate galaktikad ei puhkeks nagu metsikud hobused. Seda on kõikjal tohutul hulgal. Mis värk on - teljed, WIMPS, gravitinos, Kaluza Kleini osakesed?
Arvatakse, et 27% kogu universumi ainest on nähtamatu, samas kui PB&J võileibadest kvasariteni on kõigest 4,9%. Kuid teoreetilise füüsiku pakutud uus raskusjõuteooriaErik Verlinde Amsterdami ülikooli teadlane avastas viisi, kuidas ebameeldivatest asjadest loobuda.
Erinevalt traditsioonilisest vaatest gravitatsioonile kui looduse põhijõule näeb Verlinde seda tekkiv vararuumi. Tekkimine on protsess, kus loodus ehitab väikeste lihtsate tükkide abil midagi suurt, nii et lõplikul loomingul on omadused, mida väiksematel bittidel pole. Võtke lumehelves. Lumehelbe keeruline sümmeetria algab siis, kui veetilk külmub pisikesele tolmuosakesele. Kui kasvav helves langeb, külmub veeaur sellele alumisele kristallile, organiseerudes loomulikult suure iluga kuusnurkseks (kuuepoolseks) struktuuriks. Temperatuuri aisting on veel üks ilmnev nähtus, mis tuleneb molekulide ja aatomite liikumisest.
Nii ka gravitatsiooniga, mis Verlinde sõnul tuleneb entroopiast. Me kõik teame entroopiast ja räbalatest magamistubadest, kuid see on natuke peenem. Entroopia on süsteemi korralageduse mõõt või teisiti öeldes võib süsteemis esineda erinevate mikroskoopiliste olekute arv. Üks lahedamaid entroopia kirjeldusi, mida ma olen kuulnud, on seotud meie keha kiirgava kuumusega. Kuna see energia hajub õhus, loob see meie ümber korrastamatuma oleku, vähendades samal ajal meie enda isiklikku entroopiat, et tagada meie ellujäämine. Kui me kehakuumusest lahti ei saaks, muutuksime lõpuks organiseerimata (ülekuumenema!) Ja sureksime.
Tekkiv või entroopiline gravitatsioonnagu ennustatakse uue teooria järgi, ennustab galaktikates tähtede pöörlemiskiiruste täpselt samasugust hälvet, mis praegu omistatakse tumeainele. Gravitatsioon ilmneb Verlinde vaates ruumi-aja struktuuris talletatud teabe põhiosa muutumisest, sellest neljamõõtmelisest kontinuumist, mille paljastas Einsteini üldine relatiivsusteooria. Ühesõnaga, gravitatsioon on entroopia tagajärg, mitte põhiline jõud.
Ruumiaeg, mis koosneb lisaks ajale kolmest tuttavast mõõtmest, on paindlik. Mass koolutab 4-D kangast küngasteks ja orgudeks, mis suunavad läheduses asuvate väiksemate objektide liikumist. Päike ei tõmba mitte nii palju Maad, nagu Isaac Newton ette kujutas, vaid loob kosmose-ajal suurepärase lükkaja, mille ümber Maa keerleb.
Sees 2010. aasta artikkel, Näitas Verlinde, kuidas nendest aluseks olevatest mikroskoopilistest ehitusplokkidest tuleneb Newtoni gravitatsiooniseadus, mis kirjeldab kõike alates sellest, kuidas õunad puudelt langevad kuni väikeste galaktikateni, mis tiirlevad suurtes galaktikates.
Tema uusim raamat pealkirjaga Tekkiv gravitatsioon ja tume universum, süveneb tumeda energia panusest segust. Tumeda energiaga seotud entroopia, veel tundmatu energiavorm, mis vastutab universumi kiireneva laienemise eest, muudab kosmoseaja geomeetria elastseks keskkonnaks.
"Leiame, et selle" tumeda energia "keskkonna elastse reageerimise vorm on täiendav" tume "gravitatsiooniline jõud, mis näib olevat tingitud" tumedast ainest "," kirjutab Verlinde. "Nii on vaadeldavad tumeaine nähtused kosmoseaja tekkimise jäänus, mäluefekt koos selles sisalduva tavalise ainega."
Ma olen esimene, kes ütleb, kui keeruline on Verlinde'i kontseptsioon, mis on mähitud kaarekujulisse takerdumise entroopiasse, tensoväljadesse ja holograafilisse printsiipi, kuid põhiidee, et gravitatsioon ei ole põhijõud, loob põneva uue võimaluse vaadata vana nägu.
Füüsikud on aastakümneid püüdnud gravitatsiooni kvantfüüsikaga vähese eduga ühitada. Ja kuigi Verlinde teooriat tuleks õigustatult võtta koos soolaviljaga, võib ta pakkuda viisi, kuidas ühendada kaks distsipliini üheks narratiiviks, mis kirjeldab, kuidas kõik õunte langemisest mustade aukudeni on ühendatud ühtses teoorias.
