Sciencemag.cz
Doporučujeme
„Popírač gravitace“ Erik Verlinde nově navrhuje, jak se obejít nejen bez temné hmoty, ale i bez temné energie. Gravitace pak pro něj vůbec není fundamentální silou.
Verlinde aktuálně působí na University of Amsterdam, Delta Institute for Theoretical Physics a nejspíš i leckde jinde. Není to rozhodně nikdo, kdo by mimo obor vymýšlel své „osobní kosmologie“, jedná se mj. i o experta na teorii strun. Základní představení Verlindea (stejně tak i lehké odvození gravitačního zákona z jeho starší práce) viz např. starší text prof. Petra Kulhánka na webu Aldebaran.
Erik Verlinde v roce 2010 publikoval svůj první článek, respektive spíše úvahu, podle níž gravitace není fundamentální silou, ale vyplývá z holografického principu – tedy že veškerá informace o prostoru je uložena na jeho povrchu. Holografický princip původně vznikl v souvislosti s tím, že entropie černé díry odpovídá ploše jejího horizontu, nikoliv objemu. V zobecněné podobě holografického principu (v češtině k tomu viz třeba L. Suskind: Válka o černé díry; Suskind je jedním ze spoluautorů holografického principu, tím druhým pak Gerard ‚t Hooft, vedoucí Verlindeovy dizertace) se vše dovádí mnohem dál. Přímo se tvrdí, že dění „uvnitř“ je málem jakousi iluzí a vše můžeme popsat z obklopující plochy, kterou si představíme jako nějakou „mřížku pixelů“.
Ve výše uvedeném odkazu na webu Aldebaran pak najdete i náznak, jak z takto chápané informace/entropie odvodit i gravitační sílu působící na částici. To je samo o sobě zajímavé třeba proto, že gravitaci bychom pak mohli přestat chápat jako elementární sílu, ale spíše málem za důsledek náhodného pohybu na mikroúrovni (což je samozřejmě krajně antiintuitivní, protože uvnitř prostoru gravitace naopak vytváří uspořádané struktury „proti entropii“). Tím by odpadly problémy při sjednocování gravitace s dalšími fundamentálními interakcemi, obtíže při propojování Einsteinovy obecné relativity s kvantovou fyzikou atd.
Tím to ale nekončí. Verlinde rovněž tvrdil, že z jeho úvah vyplývá možnost obejít se bez temné hmoty. Jak se zdá, odvodil tedy nejen klasický Newtonův a Einsteinův gravitační zákon, ale i jeho změny na velkých vzdálenostech (základní změřená data: okraje galaxií se otáčejí rychleji, než by měly, na potřebnou sílu je tedy třeba „více hmoty“). To, že se obejde bez temné hmoty, má Verlinde společné s modifikovanou newtonovskou dynamikou (MOND), která do gravitačního zákona přidává další členy. Verlide však tvrdil, že MOND tak činí ad hoc, prostě aby rovnice byly v souladu se známými daty (pak logicky jsou, ale nic to neznamená), zatímco u něj příslušná matematika vyplývá přímo z aplikace holografického principu.
Nyní se Verlinde rozhodl, že se navíc obejde bez temné energie, respektive že i její existenci nějak odvodí z fundamentálnějších zákonů. K tomu se ovšem zase rozhodl modifikovat původní holografický princip. Tvrdí teď, že zatímco existenci gravitace lze odvodit na základě holografického principu, tomu k dokonalosti přece jen něco chybí. Veškerá informace o prostoru není uložena na povrchu obklopující koule, část zbývá i uvnitř prostoru. A ta právě odpovídá temné energii…
Stejně jako původní Verlindeův článek byl i tento publikován na Arxiv, tedy bez oponentury. Samozřejmě se k tomu těžko jako laik jakkoliv vyjadřovat, pouze jediná poznámka: Suskind vysvětloval, že holografický princip je vlastně nutný a fundamentální. Můžeme ho vůbec nějak modifikovat, respektive co z něj pak zbude? Přitom na něm stojí i předcházející Verlindeovy úvahy. Ale to Verlinde jistě neopomněl…
Zdroj: Phys.org a další
Možná že by se Verlinde mohl bez zátěže strunových a M teorií měl věnovat původním Maxwellovým rovnicím ve vektorovém zápisu, aby pochopil, na zákládě čeho se vektory gravitační síly projevují koncentrací hmoty „ve slupce“ spíše než v jádře či homogenně v prostoru objektu. Entropii snižující vlastnost gravitační síly, která jí tak řadí k činitelům podpory řádu proti chaosu je také velmi inspirativním jevem zasluhujícím hlubší pozornost. Kdo neodvrhuje původního Maxwella, má šanci pochopit a to je naprosto průlomové z hlediska lidkého poznání. Objevují se i aktuální reinterpretace éteru z Maxwellovy doby a to je též vysoce pozoruhodné.