Erik Verlinde menjelaskan pandangan gravitasi barunya
Mari jujur. Dark matter adalah rasa sakit di pantat. Para astronom telah berusaha keras untuk menjelaskan mengapa harus ada dan ada dalam jumlah besar, namun tetap tersembunyi. Tidak dikenal Memancarkan energi yang terlihat namun tampaknya cukup kuat untuk menjaga galaksi dalam kelompok agar tidak terbebas seperti kuda liar, ia ada di mana-mana dalam jumlah yang sangat besar. Apa barangnya - axions, WIMPS, gravitinos, Partikel Kaluza Klein?
Diperkirakan bahwa 27% dari semua materi di alam semesta tidak terlihat, sementara segala sesuatu mulai dari sandwich PB&J hingga quasar menyumbang hanya 4,9%. Namun teori gravitasi baru dikemukakan oleh fisikawan teoretisErik Verlinde dari Universitas Amsterdam menemukan cara untuk membuang barang-barang sial.
Berbeda dengan pandangan tradisional tentang gravitasi sebagai kekuatan fundamental alam, Verlinde melihatnya sebagai properti yang munculruang. Munculnya adalah proses di mana alam membangun sesuatu yang besar menggunakan potongan-potongan kecil yang sederhana sehingga ciptaan akhir menunjukkan sifat-sifat yang tidak dimiliki bit-bit kecil. Ambil kepingan salju. Simetri kompleks kepingan salju dimulai ketika tetesan air membeku di partikel debu kecil. Ketika serpihan yang tumbuh jatuh, uap air membeku ke kristal asli ini, secara alami mengatur dirinya sendiri menjadi struktur heksagonal (enam sisi) yang sangat indah. Sensasi suhu adalah fenomena lain yang muncul, timbul dari gerakan molekul dan atom.
Begitu juga dengan gravitasi, yang menurut Verlinde, muncul dari entropi. Kita semua tahu tentang kamar tidur yang entropi dan berantakan, tapi sedikit lebih halus dari itu. Entropi adalah ukuran kelainan dalam suatu sistem atau dengan kata lain, jumlah keadaan mikroskopis yang berbeda dalam suatu sistem. Salah satu deskripsi paling keren dari entropi yang pernah saya dengar berkaitan dengan panas yang dipancarkan tubuh kita. Ketika energi itu menghilang di udara, ia menciptakan keadaan yang lebih tidak teratur di sekitar kita sementara pada saat yang sama mengurangi entropi pribadi kita sendiri untuk memastikan kelangsungan hidup kita. Jika kita tidak menyingkirkan panas tubuh, kita akhirnya akan menjadi tidak teratur (terlalu panas!) Dan mati.
Muncul atau gravitasi entropik, sebagaimana teori baru ini disebut, memprediksi deviasi yang sama persis dalam laju rotasi bintang di galaksi yang saat ini dikaitkan dengan materi gelap. Gravitasi muncul dalam pandangan Verlinde dari perubahan dalam bit informasi mendasar yang disimpan dalam struktur ruang-waktu, yang kontinum empat dimensi diungkapkan oleh teori relativitas umum Einstein. Singkatnya, gravitasi adalah konsekuensi dari entropi dan bukan kekuatan fundamental.
Ruang-waktu, terdiri dari tiga dimensi yang akrab selain waktu, fleksibel. Massa melengkungkan kain 4-D ke bukit dan lembah yang mengarahkan gerakan benda-benda kecil di dekatnya. Matahari tidak begitu banyak "menarik" di Bumi seperti yang dibayangkan oleh Isaac Newton tetapi menciptakan kerutan besar dalam ruang-waktu dimana Bumi berputar.
Di sebuah Artikel 2010, Verlinde menunjukkan bagaimana hukum gravitasi Newton, yang menjelaskan segalanya mulai dari bagaimana apel jatuh dari pohon ke galaksi kecil yang mengorbit galaksi besar, berasal dari blok bangunan mikroskopis yang mendasarinya.
Makalah terbarunya, berjudul Gravitasi Muncul dan Alam Semesta yang Gelap, menggali kontribusi energi gelap ke dalam campuran. Entropi yang terkait dengan energi gelap, suatu bentuk energi yang masih belum diketahui yang bertanggung jawab atas percepatan ekspansi alam semesta, mengubah geometri ruangwaktu menjadi media elastis.
“Kami menemukan bahwa respons elastis dari media 'energi gelap' ini mengambil bentuk gaya gravitasi 'gelap' tambahan yang tampaknya disebabkan oleh 'materi gelap',” tulis Verlinde. "Jadi fenomena materi gelap yang diamati adalah sisa, efek memori, dari munculnya ruangwaktu bersama-sama dengan materi biasa di dalamnya."
Saya akan menjadi orang pertama yang mengatakan betapa kompleksnya konsep Verlinde, dibungkus dengan entropi keterjeratan misterius, medan tensor dan prinsip holografik, tetapi gagasan dasarnya, bahwa gravitasi bukanlah kekuatan fundamental, menjadikan cara baru yang menarik untuk melihat wajah tua.
Fisikawan telah mencoba selama beberapa dekade untuk mendamaikan gravitasi dengan fisika kuantum dengan sedikit keberhasilan. Dan sementara teori Verlinde harus diambil dengan benar dengan sebutir garam, ia dapat menawarkan cara untuk menggabungkan kedua disiplin ilmu menjadi satu narasi tunggal yang menggambarkan bagaimana segala sesuatu dari apel jatuh ke lubang hitam terhubung dalam satu teori yang koheren.
