Изучение Вселенной учеными продолжается постоянно, и порой возникают очень любопытные теории, которые, если подтвердятся, могут стать настоящей революцией, как в свое время стала Теория относительности.
Сегодня я хочу вам рассказать о теории энтропийной гравитации, которая предлагает нам радикально иной взгляд на одну из фундаментальных сил природы.
Так вот, согласно новой теории, гравитация может быть не той самой базовой силой, а всего лишь возникающим явлением. Совсем как то же трение или тепло, которые сами по себе не существуют на микроскопическом уровне, а появляются лишь в результате взаимодействий на более глубоком уровне физики.
Эта идея может не просто изменить, казалось бы, незыблемые законы природы, но также позволит объяснить загадку темной материи, которая оказывает сильное влияние на галактики и звезды в видимой Вселенной.
При этом использованный термин «энтропийный» явно указывает на то, что гравитация тут имеет связь с термодинамикой и энтропией – свойством систем стремиться к хаосу.
Для понимания сути возьмем температуру, которая определяется движением частиц, но сама по себе не существует на уровне отдельно взятой молекулы.
Так и в новой теории выдвинуто предположение, что гравитация – это всего лишь свойство пространства-времени, которое проявляется за счет взаимодействий на более фундаментальном уровне.
При этом подобные идеи стали звучать среди физиков еще в 1970-х годах, когда было открыто, что черные дыры, оказывается, излучают тепловое излучение. Это излучение получило название "излучение Хокинга" и предполагало связь между термодинамикой и гравитацией.
И ученые подметили, что черные дыры, которые, по сути, являются объектами чистой гравитации, вполне подчиняются законам термодинамики, если бы они обладали температурой и энтропией. И это многих наводило на такие мысли, что здесь вполне могла бы быть глубокая связь между этим явлениями.
И вот, наконец, в 2009 году голландский физик Э. Верлинде предложил гипотезу, в которой как раз и произошла связка гравитации и квантовой информации, закодированной на границах Вселенной.
Предложенный подход, основанный на концепции голографии, предполагал, что буквально вся физика нашего четырехмерного пространства – это всего лишь отражение процессов, которые происходят на трехмерной поверхности. Так вот, ученый Верлинде смог объединить эту идею с законами термодинамики и таким образом дал возможность переосмыслить классическую и релятивистскую гравитацию как всего лишь результат статистических взаимодействий, создающих видимость силы.
Главной особенностью этой теории является тот факт, что в условиях низкой плотности материи гравитация может показывать сильные отклонения от законов Ньютона и Эйнштейна.
Например, сила гравитации в новой теории может уменьшаться не пропорционально квадрату расстояния, как это описывает классическая физика, а линейно.
И вот такой подход вполне может объяснить наблюдаемые астрономами гравитационные аномалии, которые обычно списывают на влияние темной материи. Так же новая теория вполне допускает и существование самой темной материи, и гравитационные изменения под ее влиянием.
Но не все так гладко в этой теории. Ведь проведенные тесты показали довольно неоднозначные результаты.
Некоторые расчеты Верлинде для скопления галактик дают ошибку в плотности материи сразу в шесть раз.
Более того, теоретическая основа также довольно сомнительна, так как базируется на довольно многочисленных допущениях и предположениях. В том числе включая гипотезу о том, что наша Вселенная имеет голографическую природу и обладает термодинамическими свойствами ее поверхности.
Но даже если спустя некоторое время ученые полностью отвергнут эту теорию, она все равно внесет свой ощутимый вклад в развитие современной физики.
Ведь, вполне возможно, в ней есть то самое зерно истины, и последующие теории, созданные на ее основе, будут гораздо ближе к истине. И наши ученые, наконец, поймут природу гравитации и темной материи в нашей Вселенной.