16 augustus 2022

Emergente zwaartekracht kan leiden tot de unificatie van zwaartekracht en kwantummechanika

Credit: Chalmers University of Technology / Yen Strandqvist

Het is dé droom van de natuurkundigen van de twintigste en eenentwintigste eeuw: om de grote natuurkundige theorieën van de Algemene Relativiteitstheorie (ART) en de Kwantummechanika te unificeren, er één Theorie-van-alles (Engels: TOE) van te maken. Dat zou dan een theorie zijn die letterlijk alles kan beschrijven, zowel het heelal op de allergrootste schaal, waar de zwaartekracht conform de ART de allesbepalende kracht is, als het heelal op de allerkleinste schaal, waar de kwantummechanika de processen beschrijft. Vele pogingen zijn er decennia lang ondernomen om beide theorieën te combineren, maar tot nu toe is dat mislukt, met name omdat men niet kwam tot een kwantum zwaartekracht, een beschrijving van de zwaartekracht met behulp van krachtvoerende deeltjes, in het geval van de zwaartekracht met gravitonen. Maar mogelijk kan dat binnenkort veranderen, want onderzoekers van de Chalmers Universiteit en het gezaghebbende MIT hebben in een recent verschenen vakartikel betoogd dat er mogelijk een combinatie mogelijk is tussen de macroscopische en microscopische beschrijvingen van de natuur. Uitgangspunt van de onderzoekers is het zogeheten ‘holografische principe’, dat door onze landgenoot en Nobelprijswinnaar Gerard ’t Hooft werd ontwikkeld en dat stelt dat een ruimte geheel kan worden beschreven door de theorieën op de randen van die ruimte (bijvoorbeeld de waarnemingshorizon van een zwart gat) en dat er in zo’n randtheorie hoogstens één vrijheidsgraad bestaat per ‘Planckruimte’ (zie de afbeelding hieronder).

(credit: Hirosi Ooguri)

Robert Berman (Chalmerts Universiteit) en z’n collegae komen nu op grond van nieuwe wiskundige inzichten én dat holografische principe tot een ‘emergente zwaartekracht’, een zwaartekracht die als fenomeen kan verschijnen net zoals een vloeistof zoals water kan verschijnen door de chaotische beweging van afzonderlijke druppels – een andere landgenoot, Erik Verlinde, kwam eerder al aan met die emergente zwaartekracht. Vanuit microscopische processen kan de zwaartekracht dan tevoorschijn komen als een macroscopisch fenomeen. De onderzoekers denken dat zelfs donkere energie – de mysterieuze kracht die zorgt voor de versnelde uitdijing van het heelal – kan worden verklaard door hun theorie. Het vakartikel over deze boeiende ontwikkeling genaamd Emergent Sasaki-Einstein geometry and AdS/CFT verscheen in Nature. Bron: Chalmers.

Speak Your Mind

*

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: