Många har hört historien om när Newton satt under ett äppelträd för att tänka och plötsligt föll ett äpple ned på hans huvud. Han formulerade därefter teorin om gravitationen. Men sedan länge har fysikerna känt till att gravitation är en mycket märklig fysisk lag.
Jämfört med andra grundläggande växelverkande krafter är gravitationen väldigt svår att ta itu med. Orsakerna till denna egenhet har kanske nu blivit förklarad: gravitation är inte en grundläggande interaktiv kraft utan kan istället kanske härledas till en annan mer grundläggande kraft.
Professor Eric Verlinde, 48, en respekterad strängteoretiker och professor i fysik vid Institutionen för teoretisk fysik vid Amsterdams Universitet, lade fram en ny teori om gravitation som det rapporterats om i New York Times den 12 juli, 2010.
Han hävdade nyligen i en vetenskaplig artikel, med titeln, “On the Origin of Gravity and the Laws of Newton” (Gravitationens ursprung och Newtons lagar), att gravitationen är en konsekvens av termodynamikens lagar.
Att kasta om en 300-årig vetenskaplig logik har orsakat förvirring hos fysiker, eller åtminstone hos dem som ger sig ut för att förstå den, med sitt påstående om att gravitationen är en illusion.
”För mig existerar inte gravitation” sade Verlinde. Det är inte det att äpplet inte faller till marken.
Verlinde, tillsammans med några andra fysiker, menar att vetenskapen har sett på gravitationen på ett felaktigt sätt. Att det finns något mer grundläggande var gravitation ”kommer ifrån”, såsom hur börskurserna är resultatet av enskilda investerares kollektiva beteende eller hur elasticiteten kommer från atomernas mekanik.
Kärnan i teorin kan vara relevant för bristen på ordning i fysikaliska system. Hans argument är något man skulle kunna kalla ”ingen bra dag för håret” teori om gravitation.
Det går till så här: ditt hår krullar sig vid värme och fuktighet eftersom det finns fler sätt för ditt hår att lockas än att vara rakt och naturen gillar alternativ. Så det krävs en kraft för att dra håret rakt och eliminera naturens alternativ. Glöm krökta rum eller den spöklika attraktion som Isaac Newtons ekvationer beskriver.
Verlindes grundprincip är att den kraft som vi kallar gravitation bara är en biprodukt av naturens benägenhet att maximera oordningen.
Professor Verlindes teori är att gravitationen i huvudsak är en entropisk kraft. Ett föremål som rör sig runt andra små föremål kommer att störa föremålets omgivning och gravitationen kommer att märkas. Baserat på denna idé i den holografiska teorin kan han härleda Newtons andra lag om mekanik. Dessutom är hans teori om den tröga massans fysik också en ny förståelse.
Den moderna vetenskapens forskning om universum är huvudsakligen baserad på teorin om gravitationen. Om gravitationen inte existerar, då kan vår förståelse om stjärnsystemen och universums struktur vara felaktig.
Det kan vara anledningen till att astronomer ofta har svårt att förklara gravitationsrörelsen hos avlägsna himlakroppar och måste införa begreppet ”mörk materia” för att balansera ekvationerna.
En ny teori om gravitation skulle kunna sprida ljus på några av de förbryllande kosmiska frågorna som fysikerna stöter på såsom mörk energi, en slags anti-gravitation som verkar påskynda expansionen av universum, eller den mörka materia som förmodligen behövs för att hålla ihop stjärnsystemen. Det kan stimulera forskare att söka en ny förståelse om universum.
”Vi har länge vetat att gravitation inte existerar,” sade Verlinde, ”Det är dags att basunera ut det.”
Översatt från engelska.
