7 december 2016

Om deze formule draait het in Verlinde’s zwaartekrachtstheorie

vergelijking_verlinde7-40

In Erik Verlinde’s nieuwe zwaartekrachtstheorie – hier het vakartikel erover – staat één formule centraal en da’s degene die je hierboven ziet. Je vindt ‘m op pagina 38 van het artikel, alwaar hij formule (7.40) vormt. In Verlinde’s theorie ‘verschijnt’ de zwaartekracht als een macroscopisch, elastisch verschijnsel door veranderingen in de microscopische entropie van deeltjes met massa1. Binnen een volume met straal r kan daarbij een schijnbare hoeveelheid donkere materie ontstaan (MD) ontstaan, die een functie is van de hoeveelheid gewone materie (MB, de B is van ‘baryonen’) – G is de zwaartekrachtsconstante en ao is een maat voor de versnelling in de formule. Of zoals Verlinde het zegt: “It describes the amount of apparent dark matter MD(r) in terms of the amount of baryonic matter MB(r) for (approximately) spherically symmetric and isolated astronomical systems in non-dynamical situations“. De crux is dat volgens deze formule bij een verschillende verdeling van materie een verschillende hoeveelheid donkere materie kan ontstaan. Eén zonsmassa kan wisselende hoeveelheden donkere materie geven al naar gelang de verdeling van die massa. En dat zorgt er volgens Verlinde voor dat in sommige situaties wel de effecten van donkere materie optreden – resulterend in een extra zwaartekracht – en in andere situaties niet.

bulletcluster

De situatie zoals in de Bullet cluster (zie afbeelding hierboven), waar twee enorme clusters van sterrenstelsels in botsing met elkaar zijn en er een scheiding is opgetreden van de baryonische (roze) en donkere materie (blauw), is geen ‘non-dynamical situation’, dus daar geldt de formule niet voor. OK, tot zover de theorie. Nu is het zaak aan de waarnemers om te kijken of de formule klopt en in niet-dynamische situaties de juiste weergave geeft. The proof is in eating the pudding.

Noten
  1. In Verlinde’s theorie is er een verband tussen de entropie en de informatie van een systeem, een verband dat beschreven wordt met toepassing van het holografische principe, een wiskundige methode, als eerste bedacht door Gerard ’t Hooft in 1993. Veranderingen in de verdeling van de massa in dat systeem leiden tot verandering van entropie en informatie en daardoor verschijnt de zwaartekracht als effect. Eh… over entropie gesproken: een andere, recente theorie stelt dat er een verband is tussen entropie en… bewustzijn. Aha, dan is er dus misschien ook een verband tussen zwaartekracht en bewustzijn.   []

Geef een reactie