Gravity Doesn't Exist
David Hirschman on August 19, 2010, 12:00 AM
There are few things we take more for granted than the concept of gravity. Through history, physicists like Isaac Newton and Albert Einstein have developed theories about the Universe that depended on the idea that objects large and small are naturally attracted to one another in space—keeping our feet firmly planted on the Earth and keeping planets in orbit around the Sun.
But Dutch theoretical physicist Erik Verlinde thinks that gravity isn't a fundamental force of nature. Rather, what we call gravity, he says, is instead the aggregated effects of other microscopic phenomena that we don't yet have a firm understanding of.
In a paper published in December 2009 on arXiv.org, Verlinde laid out his argument that gravity is not a "fundamental force," and is instead an "emergent phenomenon" like thermodynamics or hydrodynamics. "The results of this paper suggest gravity arises as an entropic force, once space and time themselves have emerged," wrote Verlinde in his paper. "If the gravity and space time can indeed be explained as emergent phenomena, this should have important implications for many areas in which gravity plays a central role."
Verlinde explains this further to Big Think, saying: "The equations that we currently use to describe gravity are basically obtained from averaging, or at least describing things at a much tinier scale and then forgetting about certain details." He says when you start applying Einstein's theories of gravity to things like black holes and dark matter, the attraction appears to resemble an effect rather than a force.
What will this change in the conception of gravity this mean for our everyday lives? Not much, admits Verlinde. But he thinks his theory could lead physicists to a better understanding of the Big Bang and a more refined way of thinking about the early Universe.
Why We Should Reject This
Verlinde admits that there are a number of big unanswered questions that could potentially undermine his ideas. Chiefly among them is how this concept of gravity is able to fit with existing theories of quantum mechanics.
"In quantum mechanics ... you think about particles as waves," says Verlinde. "They can add up and subtract and you get sort of patterns of waves doing all kinds of weird things, and this can also happen to particles. If entropy would play a role in gravity, then you might wonder whether this interference that happens in gravity, in quantum mechanics would still hold and would still be true."
Sean Carroll, a physicist at the California Institute of Technology told Big Think that Verlinde's approach to entropic gravity is "a very provocative idea," but says it's unclear where it will lead. "This is one of those big-picture ideas that might turn out to be the foundation of everything, or might just evaporate in the wind—it's too early to tell," Carroll said.
"The basic notion that gravity is emergent is a very robust one," says Carroll. "The question is, emergent from what? Verlinde has highlighted an intriguing connection between gravity and entropy, but we're not yet sure what the deep-down constituents are whose entropy we're actually talking about."
ترجمة : إيمان عبدو
إعداد التقرير ديفيد هيرشمن نقلا عن البروفيسور ايريك فيرلاند
Gravity doesn't exist
لا توجد جاذبية
هناك القليل من الأشياء التي نأخذ منها لتمنحنا الكثير عن مفهوم الجاذبية من خلال التاريخ ،وعلماء الفيزياء أمثال إسحاق نيوتن وألبرت إنشتاين هم من الذين لديهم النظريات المكتشفة عن الكون والتي تعتمد على فكرة أن الأجسام الكبيرة والصغيرة في الفضاء الخارجي تنجذب بطبيعة الحال لبعضها البعض لتحفظنا ثابتين على الأرض ولتحفظ أيضاً الكواكب الدائرة حول الشمس ..
ولكن عالم الفيزياء النظرية "إيريك فيرلاند" يعتقد بأن الطاقة ليست هي القوى الجوهرية للطبيعة وهي ما نسميها إلى حد ما بالجاذبية ،وأنه يتم بدلا عنها كما يقول ذلك الأثر الكلي من ظواهر تلسكوبية أخرى والتي ليس لدينا حتى الآن الفهم الكامل عنها .. وفي إعلان نشر في ديسمبر من العام 2009 على الموقع التالي arXiv.org
ناقش فيه فيرلاند برهانه بأن الجاذبية ليست هي القوى الأساسية الوحيدة وأنها ظاهرة ناشئة مثل الديناميكا الحرارية أو الهيدرونوميك " أي علم قوة السوائل " ، وقد أوحت بذلك النتائج التي نشرت في هذه الصفحة بخطورة انخفاض هذه القوة في الفضاء الخارجي و مساحة الوقت نفسها التي قد ظهرت " وقد كتبها فيرلاند في صفحته " ولو أن الجاذبية ومسافة الوقت استطاعت شرح سبب هذه الظواهر الناشئة ، فهذا بالتأكيد سيتضمن انعكاسات هامة على العديد من المناطق حيث تلعب الجاذبية فيها دوراً رئيسياً..
ويشرح فيرلاند هذا قائلاً : " المعادلة التي نستخدمها حاليا لتوصيف الجاذبية يتم الحصول عليها أساساً من المتوسط ، و في الآخر تصف الأشياء ذات المقاييس الصغيرة و تتجاهل بعضاً من النقاط التفصيلية " كما يقول أيضاً أنه عندما تطبق نظريات إنشتاين في جاذبية الأشياء كالثقوب السوداء والمادة المظلمة ، فإنها تنص على أن الجاذبية تشبه التأثير بدلا من القوة .
وفي ماذا سيكون هذا التغير لمفهوم الجاذبية في معنى حياتنا اليومية ؟ لاشيء واعترف فيرلاند بذلك إلا أنه يعتقد ربما بأن نظريته هذه ستمكن علماء الفيزياء من فهم الانفجار الكبير على نحو دقيق عن الكون الحقيقي .
لكن لماذا نحن نرفض ذلك ؟!
يعترف فيرلاند أن هناك عدد كبير من المسائل لم يرد عليها والتي من المحتمل أن تضعف من أفكاره بصورة رئيسية منها وكيف أن مفهوم هذه النظرية سيكون قادراً ومتوافقاً مع النظريات الحالية لمفهوم الكم .
في علم ميكانيكا الكم أنت تفكر عن الجسيمات الموجات " يقول فيرلاند " هم تمكنوا من إضافتها وطرحها و وحصلوا على شكل أنماط موجات تفعل كل أنواع الأشياء الغريبة وتستطيع أيضا أن تحدث الذرات . فالكون يلعب دورا هاما في الجاذبية ، ثم بعد ذلك قد تتسأل ما إذا كان هذا التداخل سيحدث في الجاذبية و سيظل صحيحاً ويكون أساسي في ميكانيكا الكم ..
يقول "سين كارول "عالم الفيزياء في معهد كاليفورنيا للعلوم والتكنولوجيا : أن طريقة فيرلاند عن الجاذبية هي فكرة مثيرة للغاية وإن كانت تخبرنا بأنها غير واضحة حيث ما حدثت ، ويقول كارول : " هذه واحدة من تلك الأفكار الكبيرة التي قوتها قد تتحول لتكون أساس كل شيء أو القوة التي تتبخر و من السابق لأوانه الآن قول ذلك " كما يقول أيضاً : " إن الفكرة الأساسية للجاذبية هي فكرة ناشئة و نشطة جدا والسؤال هنا ناشئة من ماذا ؟ وقد بين هنا فيرلاند الاتصال بين الجاذبية والكون ، ولكننا لسنا متأكدين بعد من ماهية مكونات عمق الكون الأساسي وهو الذي نتحدث عنه في الواقع " .
إيريك فيرلاند : هو عالم ومنظر فيزيائي بمعهد الفيزياء النظرية بجامعة أمستردام
وقد قدم ورقة بعنوان " أصل الجاذبية وقوانين نيوتن " نشرت في يناير من عام 2010
والتي قدم فيها نهجا جديدا ينص على أن الجاذبية ليست هي القوى الأساسية في الكون وإنما هي قوة ناشئة .
David Hirschman on August 19, 2010, 12:00 AM
There are few things we take more for granted than the concept of gravity. Through history, physicists like Isaac Newton and Albert Einstein have developed theories about the Universe that depended on the idea that objects large and small are naturally attracted to one another in space—keeping our feet firmly planted on the Earth and keeping planets in orbit around the Sun.
But Dutch theoretical physicist Erik Verlinde thinks that gravity isn't a fundamental force of nature. Rather, what we call gravity, he says, is instead the aggregated effects of other microscopic phenomena that we don't yet have a firm understanding of.
In a paper published in December 2009 on arXiv.org, Verlinde laid out his argument that gravity is not a "fundamental force," and is instead an "emergent phenomenon" like thermodynamics or hydrodynamics. "The results of this paper suggest gravity arises as an entropic force, once space and time themselves have emerged," wrote Verlinde in his paper. "If the gravity and space time can indeed be explained as emergent phenomena, this should have important implications for many areas in which gravity plays a central role."
Verlinde explains this further to Big Think, saying: "The equations that we currently use to describe gravity are basically obtained from averaging, or at least describing things at a much tinier scale and then forgetting about certain details." He says when you start applying Einstein's theories of gravity to things like black holes and dark matter, the attraction appears to resemble an effect rather than a force.
What will this change in the conception of gravity this mean for our everyday lives? Not much, admits Verlinde. But he thinks his theory could lead physicists to a better understanding of the Big Bang and a more refined way of thinking about the early Universe.
Why We Should Reject This
Verlinde admits that there are a number of big unanswered questions that could potentially undermine his ideas. Chiefly among them is how this concept of gravity is able to fit with existing theories of quantum mechanics.
"In quantum mechanics ... you think about particles as waves," says Verlinde. "They can add up and subtract and you get sort of patterns of waves doing all kinds of weird things, and this can also happen to particles. If entropy would play a role in gravity, then you might wonder whether this interference that happens in gravity, in quantum mechanics would still hold and would still be true."
Sean Carroll, a physicist at the California Institute of Technology told Big Think that Verlinde's approach to entropic gravity is "a very provocative idea," but says it's unclear where it will lead. "This is one of those big-picture ideas that might turn out to be the foundation of everything, or might just evaporate in the wind—it's too early to tell," Carroll said.
"The basic notion that gravity is emergent is a very robust one," says Carroll. "The question is, emergent from what? Verlinde has highlighted an intriguing connection between gravity and entropy, but we're not yet sure what the deep-down constituents are whose entropy we're actually talking about."
ترجمة : إيمان عبدو
إعداد التقرير ديفيد هيرشمن نقلا عن البروفيسور ايريك فيرلاند
Gravity doesn't exist
لا توجد جاذبية
هناك القليل من الأشياء التي نأخذ منها لتمنحنا الكثير عن مفهوم الجاذبية من خلال التاريخ ،وعلماء الفيزياء أمثال إسحاق نيوتن وألبرت إنشتاين هم من الذين لديهم النظريات المكتشفة عن الكون والتي تعتمد على فكرة أن الأجسام الكبيرة والصغيرة في الفضاء الخارجي تنجذب بطبيعة الحال لبعضها البعض لتحفظنا ثابتين على الأرض ولتحفظ أيضاً الكواكب الدائرة حول الشمس ..
ولكن عالم الفيزياء النظرية "إيريك فيرلاند" يعتقد بأن الطاقة ليست هي القوى الجوهرية للطبيعة وهي ما نسميها إلى حد ما بالجاذبية ،وأنه يتم بدلا عنها كما يقول ذلك الأثر الكلي من ظواهر تلسكوبية أخرى والتي ليس لدينا حتى الآن الفهم الكامل عنها .. وفي إعلان نشر في ديسمبر من العام 2009 على الموقع التالي arXiv.org
ناقش فيه فيرلاند برهانه بأن الجاذبية ليست هي القوى الأساسية الوحيدة وأنها ظاهرة ناشئة مثل الديناميكا الحرارية أو الهيدرونوميك " أي علم قوة السوائل " ، وقد أوحت بذلك النتائج التي نشرت في هذه الصفحة بخطورة انخفاض هذه القوة في الفضاء الخارجي و مساحة الوقت نفسها التي قد ظهرت " وقد كتبها فيرلاند في صفحته " ولو أن الجاذبية ومسافة الوقت استطاعت شرح سبب هذه الظواهر الناشئة ، فهذا بالتأكيد سيتضمن انعكاسات هامة على العديد من المناطق حيث تلعب الجاذبية فيها دوراً رئيسياً..
ويشرح فيرلاند هذا قائلاً : " المعادلة التي نستخدمها حاليا لتوصيف الجاذبية يتم الحصول عليها أساساً من المتوسط ، و في الآخر تصف الأشياء ذات المقاييس الصغيرة و تتجاهل بعضاً من النقاط التفصيلية " كما يقول أيضاً أنه عندما تطبق نظريات إنشتاين في جاذبية الأشياء كالثقوب السوداء والمادة المظلمة ، فإنها تنص على أن الجاذبية تشبه التأثير بدلا من القوة .
وفي ماذا سيكون هذا التغير لمفهوم الجاذبية في معنى حياتنا اليومية ؟ لاشيء واعترف فيرلاند بذلك إلا أنه يعتقد ربما بأن نظريته هذه ستمكن علماء الفيزياء من فهم الانفجار الكبير على نحو دقيق عن الكون الحقيقي .
لكن لماذا نحن نرفض ذلك ؟!
يعترف فيرلاند أن هناك عدد كبير من المسائل لم يرد عليها والتي من المحتمل أن تضعف من أفكاره بصورة رئيسية منها وكيف أن مفهوم هذه النظرية سيكون قادراً ومتوافقاً مع النظريات الحالية لمفهوم الكم .
في علم ميكانيكا الكم أنت تفكر عن الجسيمات الموجات " يقول فيرلاند " هم تمكنوا من إضافتها وطرحها و وحصلوا على شكل أنماط موجات تفعل كل أنواع الأشياء الغريبة وتستطيع أيضا أن تحدث الذرات . فالكون يلعب دورا هاما في الجاذبية ، ثم بعد ذلك قد تتسأل ما إذا كان هذا التداخل سيحدث في الجاذبية و سيظل صحيحاً ويكون أساسي في ميكانيكا الكم ..
يقول "سين كارول "عالم الفيزياء في معهد كاليفورنيا للعلوم والتكنولوجيا : أن طريقة فيرلاند عن الجاذبية هي فكرة مثيرة للغاية وإن كانت تخبرنا بأنها غير واضحة حيث ما حدثت ، ويقول كارول : " هذه واحدة من تلك الأفكار الكبيرة التي قوتها قد تتحول لتكون أساس كل شيء أو القوة التي تتبخر و من السابق لأوانه الآن قول ذلك " كما يقول أيضاً : " إن الفكرة الأساسية للجاذبية هي فكرة ناشئة و نشطة جدا والسؤال هنا ناشئة من ماذا ؟ وقد بين هنا فيرلاند الاتصال بين الجاذبية والكون ، ولكننا لسنا متأكدين بعد من ماهية مكونات عمق الكون الأساسي وهو الذي نتحدث عنه في الواقع " .
إيريك فيرلاند : هو عالم ومنظر فيزيائي بمعهد الفيزياء النظرية بجامعة أمستردام
وقد قدم ورقة بعنوان " أصل الجاذبية وقوانين نيوتن " نشرت في يناير من عام 2010
والتي قدم فيها نهجا جديدا ينص على أن الجاذبية ليست هي القوى الأساسية في الكون وإنما هي قوة ناشئة .
