Ерік Верлінде пояснює свій новий погляд на гравітацію
Давайте будемо чесними. Темна матерія - біль у задці Астрономи доклали великих зусиль, щоб пояснити, чому це повинно існувати і існувати у величезних кількостях, але це залишається прихованим. Невідомо. Не випромінюючи видимої енергії, але, мабуть, досить сильної, щоб галактики в скупченнях не виривались, як дикі коні, вони скрізь у величезній кількості. Який матеріал - осі, WIMPS, гравітінос, Частинки Kaluza Klein?
За підрахунками, 27% усієї речовини у Всесвіті є невидимою, тоді як на всі бутерброди від PB & J до квазарів припадає лише 4,9%. Але нова теорія гравітації, запропонована фізиком-теоретикомЕрік Верлінде Амстердамського університету знайшов спосіб позбавитись від дотепних речей.
На відміну від традиційного погляду на гравітацію як на основну силу природи, Верлінде розглядає її як суть виникаюча власністьпростору. Emergence - це процес, коли природа будує щось велике, використовуючи невеликі, прості шматочки, так що остаточне створення має властивості, яких менші шматочки не мають. Візьміть сніжинку. Складна симетрія сніжинки починається, коли крапелька води замерзає на крихітній частинці пилу. Коли падаюча пластівця падає, водяна пара замерзає на цьому первісному кристалі, природно розташовуючись у шестикутній (шестигранній) структурі великої краси. Відчуття температури - ще одне виникаюче явище, що виникає внаслідок руху молекул та атомів.
Так само і з гравітацією, яка, на думку Верлінде, випливає з ентропії. Ми всі знаємо про ентропію та безладні спальні, але це трохи тонкіше. Ентропія це міра розладу в системі або, кажучи іншим чином, кількість різних мікроскопічних станів, в яких може знаходитися система. Один із найкрутіших описів ентропії, який я чув, пов'язаний з теплом, яким випромінюються наші тіла. Оскільки ця енергія розсіюється у повітрі, вона створює навколо себе більш невпорядкований стан, в той же час зменшуючи нашу особисту ентропію, щоб забезпечити наше виживання. Якби ми не позбулися тепла від тіла, ми з часом стали б неорганізованими (перегріватися!) І помремо.
Надзвичайний або ентропічна гравітація, як називається нова теорія, прогнозує точно таке ж відхилення у швидкостях обертання зірок у галактиках, які в даний час відносяться до темної матерії. Гравітація випливає з точки зору Верлінде через зміни фундаментальних бітів інформації, що зберігаються в структурі простору-часу, чотиривимірного континууму, розкритого загальною теорією відносності Ейнштейна. Словом, гравітація є наслідком ентропії, а не фундаментальної сили.
Простір-час, що складається з трьох знайомих вимірів, крім часу, є гнучким. Маса перетворює 4-D тканину на пагорби та долини, які спрямовують рух менших об'єктів поблизу. Сонце не стільки «тягне» на Землю, як передбачено Ісааком Ньютоном, але створює чудовий шахрай у просторі та часі, в який обертається Земля.
В Стаття 2010 року, Верлінде показав, як закон тяжіння Ньютона, який описує все, від того, як яблука падають з дерев до маленьких галактик, що обертаються навколо великих галактик, походить від цих основних мікроскопічних будівельних блоків.
Його останній документ під назвою Надзвичайна Гравітація і Темний Всесвіт, поглинається внеском темної енергії в суміш. Ентропія, пов'язана з темною енергією, досі невідома форма енергії, що відповідає за прискорене розширення Всесвіту, перетворює геометрію простору часу на еластичне середовище.
"Ми виявляємо, що пружна реакція цього середовища" темної енергії "має форму додаткової" темної "гравітаційної сили, яка, як видається, обумовлена" темною речовиною ", - пише Верлінде. "Отже, спостережувані явища темної матерії є залишком, ефектом пам'яті, появи космічного часу разом із звичайною речовиною в ньому".
Я першим, хто скаже, наскільки складна концепція Верлінде, загорнена в таємничу ентропію заплутаності, тензорні поля та голографічний принцип, але основна думка про те, що гравітація не є основоположною силою, створює захоплюючий новий спосіб поглянути старе обличчя.
Фізики десятиліттями намагалися з невеликим успіхом узгодити гравітацію з квантовою фізикою. І хоча теорію Верлінда слід правильно сприймати із зерном солі, він може запропонувати спосіб поєднати дві дисципліни в одну розповідь, яка описує, як все, від падіння яблук до чорних дір, пов'язане в одну цілісну теорію.
