Experiment visar att gravitation inte är ett framväxande fenomen

En av de mest spännande idéerna i modern fysik är att gravitationen inte är en traditionell kraft, som elektromagnetiska eller kärnkrafter. Istället är det ett framväxande fenomen som bara ser ut som en traditionell kraft.

Detta tillvägagångssätt har förespråkats av Erik Verlinde vid universitetet i Amsterdam som lade fram idén 2010. Han föreslog att gravitationen bara är en manifestation av entropi i universum, som alltid ökar enligt termodynamikens andra lag. Detta gör att materia distribuerar sig själv på ett sätt som maximerar entropin. Och effekten av denna omfördelning ser ut som en kraft som vi kallar gravitation.

Mycket av spänningen över Verlindes idé är att den ger ett sätt att förena motsättningarna mellan gravitationen, som fungerar i stor skala, och kvantmekaniken, som fungerar i en liten skala.

Nyckeltanken är att gravitationen i huvudsak är en statistisk effekt. Så länge varje partikel påverkas av ett statistiskt stort antal andra partiklar kommer gravitationen fram. Det är därför det är ett storskaligt fenomen.

Men idag pekar Archil Kobakhidze vid University of Melbourne i Australien på ett allvarligt problem med detta tillvägagångssätt. Han frågar naturligtvis hur gravitationen kan påverka kvantpartiklar.

Kobakhidze menar att eftersom varje kvantpartikel måste beskrivas av ett stort antal andra partiklar, leder detta till en speciell ekvation som beskriver gravitationens effekt.

Men här är saken: den konventionella synen på gravitation leder till en annan ekvation.

Med andra ord, de framväxande och traditionella synerna på gravitationen gör olika förutsägelser om gravitationskraften en kvantpartikel borde uppleva. Och det öppnar vägen för ett experimentellt test.

Som det händer har fysiker mätt tyngdkraften på neutroner i tio år eller så. Och ... vänta på trumrullen ... resultaten matchar exakt förutsägelserna från traditionell gravitationsteori, säger Kobakhidze.

Experiment på gravitationsbundna tillstånd för neutroner motbevisar otvetydigt gravitationens entropiska ursprung, säger han.

Det är ett imponerande stycke fysik. Det ska bli intressant att se hur Verlinde och hans supportrar svarar.

Ref: arxiv.org/abs/1108.4161 : En gång till: Gravity Is Not An Entropic Force

Dölj