‘Verlindes entropische zwaartekrachtstheorie klopt niet, bewijst experiment’

Share Button

De Nederlandse snaartheoreticus Eric Verlinde denkt dat zwaartekracht een statistisch effect is, een entropische pseudokracht dus. Dit idee trok veel aandacht. Hij werd geëerd met de Spinozaprijs voor zijn revolutionaire theorie.  Helaas voor hem haalt fysicus Kobakhidze hem onderuit met een opmerkelijk stukje natuurkunde.

Zwaartekracht of vervorming van ruimtetijd?
Zwaartekracht is een vreemde eend in de bijt van natuurkrachten. Zo vervormt zwaartekracht de ruimte (nauwkeuriger uitgedrukt: IS zwaartekracht de vervorming in de ruimte die we waarnemen) en bepaalt hiermee het speelterrein van de andere krachten. Er zijn twee grote theorieën in de natuurkunde: Einsteins algemene relativiteitstheorie, die de zwaartekracht plus ruimtetijd beschrijft en het Standaardmodel, dat de overige krachten beschrijft door middel van drie kwantumveldtheorieën.

De algemene relativiteitstheorie beschrijft zwaartekracht goed, maar geeft geen antwoord op de vraag wat zwaartekracht precies is.

De algemene relativiteitstheorie beschrijft zwaartekracht goed, maar geeft geen antwoord op de vraag wat zwaartekracht precies is.

Erg onbevredigend natuurlijk. Geen wonder dat natuurkundigen, waaronder Einstein zelf, al bijna een eeuw lang op zoek waren en zijn naar manieren om die twee theorieën samen te voegen tot één zogenaamde ‘theorie van alles’ en te verklaren waarom er zoiets als zwaartekracht bestaat. Een van hen is Erik Verlinde. Hij gelooft dat zwaartekracht geen kracht is, maar een entropisch effect is dat alleen maar lijkt op een kracht. Omdat de entropie in het heelal toeneemt, probeert materie zich zo te organiseren dat de entropie maximaal wordt. Het effect van deze herverdeling lijkt op een kracht die we zwaartekracht noemen, aldus Verlinde. Verlinde’s benadering (voor een theorie is het nog te onrijp) biedt een uitweg uit het conflict tussen de algemene relativiteitstheorie en het Standaardmodel, dat op kwantummechanica is gebaseerd. Alleen bij grote aantallen deeltjes treden deze statistische effecten op, aldus Verlinde. Wat ook verklaart waarom op kwantumschaal zwaartekracht nog niet waargenomen is.

Neutronenexperiment
Een interessante benadering, heel wat interessanter dan de door Verlinde en kuddes collega’s zo geliefde snaartheorie. Mede omdat deze theorie, in tegenstelling tot de snaartheorie, door experimenten wél te falsificeren is. En dat is, helaas voor Verlinde, lijkt precies te zijn wat er gebeurd is. Om precies te zijn: door een experiment dat uit is gevoerd toen Verlinde’s idee nog in zijn brein aan het rijpen was. Fysicus Archil Kobakhidze van de Australische universiteit van Melbourne heeft vastgesteld hoe. Hij heeft een uiterst zinnige vraag gesteld: hoe zou het entropische zwaartekrachtseffect van Verlinde kwantumdeeltjes kunnen beïnvloeden? Hij heeft dit model wiskundig geformaliseerd en hier een zwaartekrachtsvergelijking uit afgeleid. Wat heel interessant is: deze vergelijking is een andere dan de conventionele zwaartekrachtsvergelijking. Met andere woorden: met een experiment is te beslechten wie er gelijk heeft. Verlinde of Einstein.

Experiment bewijst: traditionele zwaartekrachtstheorie ook op kwantumniveau geldig
En dat is precies wat er is gebeurd. Natuurkundigen hebben de invloed van zwaartekracht op neutronen al een decennium geleden gemeten. De resultaten van deze metingen – en mogelijk ook van dit Oostenrijkse CERN experiment – komen exact overeen met die van de traditionele zwaartekrachtstheorie van Einstein, aldus Kobakhidze. In zijn woorden: “Experimenten op gravitationeel gebonden staten van neutronen bewijzen ondubbelzinnig dat er geen entropische oorsprong van de zwaartekracht is”.

Hou zouden Verlinde en zijn aanhangers op deze uitdaging reageren?
Lees ook:  Zwaartekracht is gevolg van kwantumverstrengeling.

Bron
Archil Kobakhidze, Once More: Gravity Is Not An Entropic Forc, ArXiv.org (2011) (tip)

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

2 reacties

  1. Henk Grimm schreef:

    Het probleem van de theorie van Erik Verlinde is dat hij een hypothese moest opstellen om zijn wiskundige afleiding van een “natuurkundige inhoud” moest voorzien. Overeind blijft voorlopig dat de zwaartekracht geen primaire kracht is maar een emergentie van andere natuurkundige verschijnselen (http://nl.wikipedia.org/wiki/Emergentie). De door Erik Verlinde opgestelde hypothese stelde dat de zwaartekracht een natuurkundige verschijnsel is dat ontstaat (resulteert) uit entropie (http://nl.wikipedia.org/wiki/Entropie).
    Dat deze verklaring niet voor de volle 100% juist kon zijn, blijkt al uit het feit dat dit inzicht geen “lawine” aan nieuwe inzichten heeft opgeleverd. Op dit fundamentele niveau behoort dat namelijk wel plaats te vinden als de hypothese juist is (de stukjes van de legpuzzel vallen op z’n plaats).

    Maar desondanks denk ik dat Erik Verlinde aardig in de goede richting zit. Alleen zijn wijze van probleembenadering leidt niet op korte termijn tot dat plotselinge vergezicht. En ik vrees dat dit komt door het grote manco van de moderne theoretische fysicus: een bedroevend inzicht in de grondslagen van de fysica (en de wiskunde).

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd met *

Advertisment ad adsense adlogger