Важко уявити собі більш фундаментальний і всюдисущий аспект на Землі, ніж гравітація, з моменту першого кроку на землі і до останніх днів.

"Що якщо гравітація - ілюзія, свого роду космічний фокус, або побічний ефект чогось на більш глибокому рівні реальності? »

Так говорить Ерік Верліндена, 48 років, професор теоретичної фізики університету в Амстердамі. Його твердження, що гравітація - насправді ілюзія, викликало бурхливі дебати серед фізиків, або, по крайней мере, серед тих, хто відстоює традиційні погляди. Він заявив в недавній статті, під назвою «Про походження гравітації і закони Ньютона», що гравітація є наслідком законів термодинаміки, що повністю змінює логіку 300-річної науки.

«Для мене гравітації не існує», - сказав д-р Верліндена, який недавно був в Сполучених Штатах, щоб пояснити свою теорію. Це не означає, що предмет не буде падати на землю, просто доктор Верліндена відноситься до числа фізиків, які говорять, що наука, «осівши» на силі тяжіння, пішла не в ту сторону і, що є щось більш фундаментальне, з чого «виникає »гравітація.

На його думку, розглядаючи силу тяжіння з цієї точки зору, можна пролити світло на деякі прикрі космічні «непонятки», як темна енергія або антигравітація, яка, можливо, прискорює розширення Всесвіту, а також спробувати відповісти на питання, що необхідно для утримання галактик разом .

Аргументи доктора Верліндена є «днем неправильних волосся» для теорії гравітації.

Це виглядає приблизно так: волосся піддаються і спеці, і вологості, тому є більше можливостей для волосся, щоб вони були хвилястими, а не прямими, а природа любить варіанти. Однак якась сила робить волосся прямими, ліквідуючи можливі варіанти. Забудьте про викривленому просторі або страшному тяжінні, описаному рівняннями Ісаака Ньютона, щоб зрозуміти фізику кілець Сатурна або силу тяжіння, яку Верліндена називає просто побічним продуктом природної схильності до максимального безладдя.

Деякі з кращих фізиків світу говорять, що вони не розуміють теорію доктора Верліндена, і багато хто з них дивляться на неї скептично. Але деякі з тих же фізиків кажуть, що вони по-новому поглянули на деякі з найглибших питань в науці.

Так що ж таке гравітація?

«Деякі люди кажуть, що теорія Верліндена не може бути правильною, інші - що вона має сенс, але ми вже знаємо, що це правильно і глибоко, правильно і банально», - каже Андрій Стромінгер, струнний теоретик з Гарварда.

«Ви повинні погодитися, - продовжує він, - що теорія Верліндена викликала багато цікавих дискусій. Це дуже цікава колекція ідей про наш Всесвіт, які стосуються речей, яких ми найбільше не розуміємо. Ось чому мені це сподобалося ».

Ерік Верліндена і його брат-близнюк Герман (який також є фізиком-теоретиком і працює в області теорії струн) народилися в Воуденберге (Нідерланди) в 1962 році. Брати отримали натхнення з телевізійних шоу 70-х років про фізику елементарних частинок і чорні діри. «Я був повністю захоплений», - згадує Ерік Верліндена. Він і його брат отримали ступінь кандидатів наук в Утрехтском університеті в 1988 році, а потім він відправився в Прінстон. У 1999 році він став професором Прінстонського університету. З 2002 року Верліндена став професором в Амстердамському університеті, де він займався теорією струн.

Він зробив свій перший великий внесок в науку, коли винайшов формули Верліндена, які мають важливе значення в теорії струн.

Ви можете запитати, чому теоретика струн зацікавили рівняння Ньютона? Адже висновки Ньютона століття назад спростував Ейнштейн, який пояснив гравітацію як перекоси в геометрії простору-часу, які, як вважають деякі вчені, можуть бути спростовані теоретиками струн.

За словами доктора Верліндена, за останні 30 років силу тяжіння «розвінчали», як фундаментальну силу.

Це викриття почалося в 1970-х роках, з відкриттям Якоба Бекенштейна з Єврейського університету в Єрусалимі і Стівена Хокінга з Кембриджського університету в області чорних дірок. Кульмінацією стало доказ Хокінга в 1975, що будь-які чорні діри, хоча і поглинають матерію без повернення, випускають випромінювання з фотонів та інших елементарних частинок, що згодом призводить до вибуху чорної діри.

У 1995 році Тед Джекобсон, теоретик з університету Меріленда, припустив, що, з огляду на деякі з цих ідей, рівняння теорії відносності Ейнштейна - всього лише ще один спосіб викладу законів термодинаміки.

Ці вибухають чорні діри (по крайней мере, в теорії - ніхто ніколи не чув од цього явища) виявили нові дивацтва природи. Чорні діри, по суті, є голограмами, як 3-D зображення, які можна побачити на банківських картах. Вся інформація про те, що міститься в них, закодована на їх поверхні. Коли оприлюднили цей «голографічний принцип», фізикам стало цікаво, може бути ми все - тільки тіні на дальній стіні (тіні від Всесвіту, звідки все проявилося).

В одному яскравому прикладі голографічного Всесвіту Хуана Малдасени, з Інституту перспективних досліджень, побудована математична модель «консервної банки» Всесвіту. Все, що всередині банки, в тому числі гравітація, може бути написано на етикетці, на зовнішній стороні, де немає цієї гравітації, і весь простір перебуває в одній площині (на етикетці). Якщо простір і гравітація не мають значення, то наскільки вони реальні?

Чи Смолін, теоретик квантової гравітації з Інституту периметра теоретичної фізики в Ватерлоо (Канада), назвав статтю доктора Джекобсон «однією з найбільш важливих робіт останніх 20 років».

Тхан Падманабхан, з Міжуніверситетського центру з астрономії та астрофізики в Пуне (Індія), написав ряд робіт за останні кілька років на тему «нові сили тяжіння». Доктор Падманабхан каже, що розгляд гравітації з позиції законів термодинаміки дає більш глибоке розуміння «сили тяжіння», ніж рівняння Ейнштейна. Нещодавно він заявив: «Гравітація - це термодинамічний межу статистичної механіки».

Доктор Верліндена сказав, що він читав статті доктора Джекобсон багато разів протягом багатьох років, але ніхто, здавалося, більше не помічає їх. Люди все ще говорять про гравітації, як фундаментальної силі. «Очевидно, що ми повинні серйозно задуматися над цією проблемою, але чомусь ніхто не думає про це», - скаржився він.

Його стаття, опублікована в січні, нагадує статті доктора Джекобсон у багатьох відношеннях, але Верліндена обурюється, коли люди стверджують, що він не додає нічого нового до аналізу доктора Джекобсон. За його словами, нова ідея в тому, що гравітаційна взаємодія тіл можна пояснити зростанням ентропії - величини, що характеризує кількість біт інформації, необхідних для опису стану системи. Таким чином, гравітаційна взаємодія пояснюється зміною кількості інформації в ній.

Це натхнення прийшло до нього тоді, коли його обікрали.

Як він збирався додому з відпустки на півдні Франції влітку минулого року, злодій викрав його ноутбук, ключі, паспорт - все. «Я повинен був залишитися на тиждень довше, - сказав він, - Тоді мені і прийшла ця ідея».

Його брат отримав ряд повідомлень по електронній пошті, де Ерік повідомляв, що повинен залишитися якомога довше, і що у нього нова ідея. Нарешті, на третій день, він написав, що знає, як вивести закони Ньютона з нових принципів. У цей момент Герман подумав: «Що відбувається? Він що, пив? »

Коли вони поговорили на наступний день, Герман почав дещо розуміти. «Цікаво, - подумав він, - як порушені плани можуть привести до цікавих ідей».

За обідом в Нью-Йорку, д-р Верліндена розмірковував над своїм досвідом останніх шести місяців. Він сказав, що він прийшов до ідеї інтуїтивно. «Коли ця ідея прийшла до мене, я був дуже схвильований і навіть був в ейфорії. Не часто ви отримуєте шанс висловити щось нове про закони Ньютона. Я поки не знаю, помиляюся я, але цього вже достатньо, щоб йти вперед ».

Він сказав друзям, які закликали його «не висовуватися»: «Якщо навіть я не маю рації, ідея повинна бути вивчена в будь-якому випадку. Ігнорувати її було б найстрашніше ».

На наступний день доктор Верліндена зміг обговорити деталі з купою фізиків в місті. Він нагадав, що хтось сказав йому днями, що відкривається нова сторінка в історії гравітації.

«Ми знали протягом довгого часу, що гравітації не існує, - говорить Верліндена, - прийшов час кричати про це!»

джерело