Zwaartekracht als entropische kracht (verlinde)

Moderators: Michel Uphoff, Jan van de Velde

Berichten: 100

Zwaartekracht als entropische kracht (verlinde)

Met grote belangstelling volg ik de discussies over Erik Verlinde's nieuwe idee om zwaartekracht als entropische kracht te beschouwen. Volgens mij is hij absoluut iets op het spoor. Hoe langer ik erover nadenk deste meer raak ik ervan overtuigd dat zwaartekracht haast wel een entropische kracht moet zijn.

Daarom bij deze mijn meest recente creatieve insteek (verbluffend simpel model maar het blijkt verrassend goed te kloppen. Natuurlijk hoor ik graag kritische tegengeluiden!).

Daar gaat ie dan.

Stel dat we uitgaan van een gesloten systeem met elementaire deeltes en dat de EM kracht nog niet bestaat. In dat geval leren de puur statistische wetten uit de thermodynamica ons, dat zo'n systeem de status met het maximale aantal vrijheidsgraden opzoekt (= hoogste entropie). Het systeem komt dan in thermodynamisch evenwicht.

Maar dan introduceren we een paar fotonen (EM krachtdeeltje) in het systeem en die beginnen vervolgens lekker heen en weer te stuiteren tussen de deeltjes (laten we even uitgaan van atomen en sterke+zwakke krachten als reeds aanwezig beschouwen). Door dat 'overgooien' van atomen worden de deeltjes aan elkaar geknoopt. Die onderlinge uitwisseling van fotonen tussen atomen heeft echter één heel belangrijke consequentie en dat is het systeem daardoor in een lagere staat van entropie gedwongen wordt. Het aantal vrijheidsgraden wordt namelijk beperkt zodra deeltje minder vrijheidsgraden tot hun beschikking hebben (denk maar aan een hardloopwedstrijd waarbij jouw been aan die van iemand anders vastgebonden is).

Dat heeft die individuele EM kracht tussen de atomen natuurlijk helemaal niet door, maar er ontstaat plotseling wel een entropische kracht vanwege het feit dat het systeem nog steeds terug verlangt naar de hoogste staat van entropie (als analogie op de macroschaal: het elastiekje wordt strak gespannen en kan dus Arbeid gaan verrichten). Die entropische kracht moet dan precies gelijk zijn aan de som van alle EM-bindingen tussen de atomen (ofwel de energie van alle fotonen binnen het systeem). Zie onderstaande plaatje hoe je dit vanuit het bijna "niets" (dus van micro naar macro) zou kunnen opbouwen.

Afbeelding

In dit model van elkaar tegenwerkende EM en entropische krachten, krijg je opeens een paar hele interessante resultaten: :Y

0. Massa is in dit model niets meer of minder dan een omcirkelt aantal vrijheidsgraden (microstates) dat uit een thermodynamische equilibrium gehouden wordt door de EM-krachten tussen de deeltjes waardoor dus een entropische kracht ontstaat.

1. Alle massa's bezitten zo'n entropische kracht en die is per definitie proportioneel aan de massa (dus in een vaste stof als ijzer zitten de deeltjes dichter op elkaar geplakt en hebben dus een grotere massa dan bijvoorbeeld in een gas waarin de deeltjes veel meer vrijheidsgraden kennen (dus minder entropische kracht).

2. Dit geeft meteen ook de equivalentie tussen massa en energie weer. Een grote massa heeft veel fotonen nodig om die massa bij elkaar te houden en dus bezit een hogere energie (die in de vorm van straling vrijkomt als de massa naar een hogere entropie gaat, dus uit elkaar valt). Dat zou dus een hele logische verklaring kunnen zijn voor de equivalentie tussen E, m en c.

3. Je zou die entropische kracht ook in Arbeid (versnelling van de massa over afstand x) kunnen omzetten en dan krijg je F=m.a. Dit moet dan natuurlijk wel een cyclisch proces worden (open systeem) waarbij de entropische kracht afneemt tot een bepaald niveau (en het dus tijdelijk wint van de EM bindingskracht), maar daarna meteen weer nieuwe fotonen uit het hittebad aantrekt om het evenwicht weer te herstellen. Daardoor wordt het systeem weer in een lagere entropie gebracht (met een nieuwe kracht) en het proces begint opnieuw. Als dit proces een lager frequentie heeft zou je een oscillerend effect als bij een pulsar kunnen verwachten. Als dit proces niet cyclisch zou verlopen dan zou massa snel uit elkaar vallen (en het produceert natuurlijk wel entropie bij elke cyclus, dus heel langzaam zoals ook bij een zwart gat, verdampt de massa door die proces).

4. Omdat de som van alle EM bindingen tussen de deeltjes binnen zo'n massa, exact gelijk moet zijn aan de entropische kracht F, moet dus ook gelden dat die entropische kracht werkzaam is met de EM afstandsfactor van 1/r^2 (precies zoals bij Newton's zwaartekrachtswet).

5. Aangezien de kracht alleen maar werkt als er fotonen uit de massa ontsnappen, moet de entropische kracht dus ook met de lichtsnelheid (of trager) opereren.

6. Het model verklaart ook keurig waarom de zwaartekracht (ofwel de entropische kracht) alleen maar kan aantrekken, terwijl de EM kracht zowel kan duwen als trekken (en deeltjes kan binden/afstoten). Een elastiekjr kan immers ook niet duwen.

7. Om de totale entropische kracht van twee massa's te berekenen, moet je beiden met elkaar vermenigvuldigen om de simpele reden dat de beperkte vrijheidsgraden van massa 1 keer de beperkte vrijheidsgraden van massa 2, het totale aantal beperkte vrijheidsgraden oplevert. Dan heb je ook meteen de totale entropische kracht en die moet dan logischer wijze nog gedeeld worden door r^2 (zie punt 4).

8. In een zwart gat zijn de EM bindingen maximaal en kan er geen enkel foton meer uit de dichte massa ontsnappen. Daarom is de entropische (dus zwaartekracht) ook het allergrootste in een zwart gat (het elastiekje of de polymeer is daar maximaal gespannen). Er lekt alleen heel langzaam nog wat Hawking straling (entropie) uit op de horizon (zoals bij alle massa's).

9. ...

Gebruikersavatar
Berichten: 3.751

Re: Zwaartekracht als entropische kracht (verlinde)

Door dat 'overgooien' van atomen worden de deeltjes aan elkaar geknoopt. Die onderlinge uitwisseling van fotonen tussen atomen heeft echter één heel belangrijke consequentie en dat is het systeem daardoor in een lagere staat van entropie gedwongen wordt. Het aantal vrijheidsgraden wordt namelijk beperkt zodra deeltje minder vrijheidsgraden tot hun beschikking hebben (denk maar aan een hardloopwedstrijd waarbij jouw been aan die van iemand anders vastgebonden is).
Dit is niet correct. Het aantal vrijheidsgraden van N gebonden atomen is gelijk aan het aantal vrijheidsgraden van N ongebonden atomen, 3N.

Verplaatst naar theorieontwikkeling.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 4.096

Re: Zwaartekracht als entropische kracht (verlinde)

Ik heb ook recentelijk gehoord over het idee om zwaartekracht als entropische kracht te zien, maar helaas heb ik er te weinig verstand van om er een duidelijke mening over te hebben. Wel heb ik een paar vragen voor je over je theorie.

* Je stelt dat massa komt doordat deeltjes aan elkaar plakken door middel van fotonen. Dit zou betekenen dat deeltjes die niet met fotonen koppelen, bijvoorbeeld neutrino's, geen massa zouden hebben. Volgens mij impliceert dit ook dat de elementaire deeltjes, die niet bij elkaar worden gehouden door wat dan ook, geen massa zouden hebben, terwijl quarks en elektronen wel degelijk massa hebben. Hoe verklaar je dit?

* Je postuleert dat een systeem altijd naar maximale entropie toewerkt. Is dit een gezonde aanname op deze schaal?

* Hoe kom je aan F = m*a uit deze theorie? Net sprak je nog over massa's als een parameter die aangeeft hoe groot de zwaartekracht is, in deze formule is massa de eigenschap die traagheid weergeeft, hoeveel kracht heb je nodig voor een bepaalde versnelling? In praktijk zijn deze twee massa's identiek, maar er is nog geen idee waarom dit zo is. Volgt dit uit jouw theorie? Zo ja, hoe dan?

Berichten: 100

Re: Zwaartekracht als entropische kracht (verlinde)

Heb onderstaande plaatje gemaakt om het nog iets anders weer te geven.

Afbeelding

Het idee achter een entropische kracht is als volgt:

De analogie met een elastiekje (een bundeltje lange polymeren) kan hierbij helpen. Als je dit elastiekje uitrekt dan is de kracht die je voelt niets meer dan de sterke drang van die uitgerekte polymeren om naar een staat van hogere entropie terug te keren. In een uitgerekte vorm zijn er minder vrijheidsgraden voor die polymeren en is het elastiek kouder dan in de 'slobber' ruststatus (dan kunnen de polymeren alle kanten op fladderen en een veel groter aantal micro-states innemen. Daar is de entropie dan het hoogst.

Die drang om terug te veren naar die hogere entropische ideaalstaat is de entropische kracht en die wordt gevoed door het stelen van wat warmte uit de omgeving (dQ = die gejatte warmte) en dQ/T is dan gelijk aan de (altijd) toenemende entropie dS van het elastiekje en omgeving tezamen. En dat is per definitie geen omkeerbaar proces. Dus die kracht is ook niet omkeerbaar en dat is lastig als je daarmee zwaartekracht wilt verklaren (want anders zouden kometen niet in elipsen om andere planeten blijven draaien). Hieruit kun je zelfs de conclusie trekken dat het continue uitrekken/loslaten van een elastiekje gewoon een entropiepomp is. Je brengt het elastiek en je omgeving in een situatie met steeds meer vrijheidsgraden (niet te verwarren met 'wanorde', heb ik door schade en schande geleerd!).

Een ander probleem in Verlinde's theorie is dat hij ervan uit gaat dat het elastiekje zich al in die uitgerekte toestand bevindt (dat moet wel, want als het elastiekje lekker slap hangt, dan is er geen elastische (entropische) kracht). Maar dan is de vraag natuurlijk waar die kracht dan weer vandaan komt om het elastiekje in die opgerekte toestand te krijgen. Dat kun je oplossen door aan te nemen dat de meeste systemen in het heelal zich niet in thermodynamisch evenwicht bevinden omdat ze constant interacteren met hun omgeving (anders zou het heelal een groot zwart gat zijn). Dan zijn die systemen dus telkens op zoek naar een hogere staat van entropie en jatten daarvoor de warmte uit hun omgeving. Maar dat kan dan weer niet zonder een nog grotere entropie te creeren en daarmee is die kracht dan weer niet terugdraaibaar en dat is zwaartekracht nu net weer wel...

Daarom kwam ik op het idee dat er een andere kracht in het spel moet zijn die het elastiekje strak trekt. Eentje die bij voorkeur lijkt op de structuur van Newton's gravitatiewet. Dan ik de EM kracht een hele logische keuze (ook q1.q2/r^2). Dus als er entropische krachten zoals Osmose of opgerekte polymeren in een gespannen elastiekje bestaan op macro-moleculair nivo en die bovendien emergent zijn (dus niet bestaan op micro-moleculair nivo), waarom zou je datzelfde principe dan niet op atomair niveau kunnen herhalen. Ergo: door te kijken naar de massa-bindingen tussen atomen en dan bijvoorbeeld naar de (dominerende) EM kracht.

Het plaatje probeert dit op te bouwen door een pulserende kracht (dus pulserende) te creeren die ontstaat doordat een foton een systeem van atomen naar een lagere entropie staat brengt (elastiekje wordt uitgerekt). Zodra er een foton uit het systeem ontsnapt kunnen de atomen weer vrij bewegen en wordt de kracht nul. Deze kracht F die uitgeoefend wordt over een afstand x is Arbeid. dST staat voor de warmte. S is de entropie. Via de Unruh formule kun je T naar a omzetten en uiteindelijk F=ma afleiden (dat heeft Verlinde zo gepostuleerd).

In dit model ontstaat er echter een continu proces. De beweging wordt in stand gehouden en de kracht is "omkeerbaar" door hem te herhalen. Het foton is de brandstof (niet door energie te verbruiken, maar enkel door het interne, statistische elastiekje een beetje op te rekken).

Nu probeer ik om een relatie te vinden tussen de sterkte van de zwaartekracht (die entropische kracht) en de hoeveelheid fotonen (energie) in een massa. Fotonen hebben zelf geen massa. De echte massa zit 'beklonken' in de atoomkernen en wordt bijeengehouden door de sterke kernkracht.

Voor het hele systeem (massa in de kernen plus de fotonen) geldt dat F = ma (interiale massa). Aangezien ik wil postuleren dat F=ma betekent dat een massa een versnelling ondergaat zodra er bijvoorbeeld een incrementeel foton het systeem binnenkomt en daardoor dus 'zichzelf' versnelt en tegelijkertijd ook gewoon tegenstribbelt (beiden zijn immers 'equivalent'), moet je ook een soort ideale streefsituatie bepalen (ergo: de hoogste staat van entropie). Daarbij dacht ik aan een wereld zonder EM krachten (geen fotonen, geen beweging, geen ruimtetijd). Gewoon een setje micro-states van protonen, elektronen, neutrinos die hun energie perfect verdeeld hebben over het grootste mogelijke aantal vrijheidsgraden. De massa van al die elementaire deeltjes noem ik dan de rustmassa. Het Higgs boson is gewoon nodig en ook voor deze deeltjes geldt de relatie E=mc^2.

Als mijn "foto-entropische" theorie klopt, dan zou die entropische (dus zwaarte) kracht equivalent moeten zijn aan de som van de energie van alle (vrijheidsbeperkende) fotonen in een massa. Je kunt die entropische kracht echter ook d.m.v. van k ln (Omega zonder foton) - k ln (Omega met foton) T bepalen. (Omega is het aantal vrijheidsgraden).

Sta open voor hints, ideeën en zeker ook voor harde kritiek :eusa_whistle:

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 4.096

Re: Zwaartekracht als entropische kracht (verlinde)

Hmmm, ik ben nog steeds confuus. Kun je je plaatje nog eens uitleggen?

* Wat is dx?

* Waarom gebruik je hier de Unruh formule? Die lijkt me hier niet van toepassing.

* Wat betekenen de pijlen?

Gebruikersavatar
Berichten: 3.751

Re: Zwaartekracht als entropische kracht (verlinde)

Sta open voor hints, ideeën en zeker ook voor harde kritiek :eusa_whistle:
Sorry om zo bot te zijn, maar waarom reageer je dan niet op de gegeven opmerkingen? Sterker nog, je negeert ze gewoon in je nieuwe uitleg.

Daarnaast wil ik opmerken dat hier een discussie loopt over Verlindes werk. Voor een discussie daarover kan je dus best daar terecht.

Gebruikersavatar
Berichten: 10.564

Re: Zwaartekracht als entropische kracht (verlinde)

Als ik het goed begrijp vormt je idee een uitbreiding op Verlindes werk, en probeer je het bestaan van de entropische kracht te verklaren met het uitwisselen van foton, oftewel: Je verklaart massa als een gevolg van electromagnetische interacties. Het belangrijkste bezwaar heeft physicalattraction al weergegeven: Volgens zo een redenering zouden neutrale elementaire deeltjes geen massa kunnen hebben.

Maar volgens mij is er nog een ander bezwaar, namelijk Poincaré-spanningen. Voor alle geladen deeltjes geldt: Er moet iets zijn dat de lading van het deeltje bijeenhoudt, en dat "iets" levert een bijdrage aan de energie, en dus de massa van het deeltje. Massa kan daarom per definitie niet enkel electromagnetisch zijn.
Cetero censeo Senseo non esse bibendum

Berichten: 100

Re: Zwaartekracht als entropische kracht (verlinde)

eendavid schreef:Sorry om zo bot te zijn, maar waarom reageer je dan niet op de gegeven opmerkingen? Sterker nog, je negeert ze gewoon in je nieuwe uitleg.

Daarnaast wil ik opmerken dat hier een discussie loopt over Verlindes werk. Voor een discussie daarover kan je dus best daar terecht.
Sorry, eendavid. Het was absoluut niet mijn bedoeling om jouw eerste commentaar te negeren en ik heb serieus met een plaatje geprobeert je vraag te beantwoorden. Overigens denk ik niet dat deze theorie het lang in de Verlinde thread zal volhouden, aangezien het al meteen naar het theorieontwikkelingforum verplaatst is. En dat vind ik prima.

Nog even expliciet op je vraag terug te komen:

"Dit is niet correct. Het aantal vrijheidsgraden van N gebonden atomen is gelijk aan het aantal vrijheidsgraden van N ongebonden atomen, 3N."

Het plaatje probeert duidelijk te maken dat het aantal bereikbare micro-states (die noem ik vrijheidsgraden) voor twee vrije atomen in een ruimte van 2 bij 2 cellen (neem een waterstof atoom en een oppervlakte waar zo'n atoom dan precies inpast). Dan zijn er twaalf mogelijkheden. Als die atomen echter gebonden worden door een foton, dan kunnen ze alleen nog maar in de verticale en horizontale cellen terecht (er even van uitgaande dat afstand tussen de kruislingse cellen te groot is voor de binding). Dan wordt het aantal bereikbare micro-states beperkt tot 8.

Met vrijheidsgraden bedoel ik dus niet bewegingsrichtingen in een ruimte, maar zoals in de Thermodynica waarin je met Omega alle mogelijke toestanden beschrijft waarin de gasmoleculen in een systeem zich kunnen bevinden.

Sta open voor kritiek wat er niet klopt!

Berichten: 100

Re: Zwaartekracht als entropische kracht (verlinde)

physicalattraction schreef:Hmmm, ik ben nog steeds confuus. Kun je je plaatje nog eens uitleggen?

* Wat is dx?

* Waarom gebruik je hier de Unruh formule? Die lijkt me hier niet van toepassing.

* Wat betekenen de pijlen?
Hier de antwoorden:

dx is de afgelegde afstand. Gewoon een beweging van bijvoorbeeld 1 meter over de x-as.

De arbeid dA (Q) die door een kracht F bij verplaatsing over dx wordt afgelegd is Fdx.

De energie E daarvoor, wordt geleverd door dS (verandering in entropie) te vermenigvuldigen met de temperatuur T.

De Unruh formule heb je nodig om T in een versnelling a om te zetten (de 'omgekeerde' gedachte van Verlinde is: iets heeft een T, dus wordt het versneld).

Massa is E gedeeld door c^2

En daar heb je F=ma.

De rode pijlen laten zijn hoe de formules samen hangen. De blauwe pijlen geven aan hoe de deeltjes (in dit geval een foton) door het systeem reist.

Helpt dit?

Berichten: 100

Re: Zwaartekracht als entropische kracht (verlinde)

Marko schreef:Als ik het goed begrijp vormt je idee een uitbreiding op Verlindes werk, en probeer je het bestaan van de entropische kracht te verklaren met het uitwisselen van foton, oftewel: Je verklaart massa als een gevolg van electromagnetische interacties. Het belangrijkste bezwaar heeft physicalattraction al weergegeven: Volgens zo een redenering zouden neutrale elementaire deeltjes geen massa kunnen hebben.

Maar volgens mij is er nog een ander bezwaar, namelijk Poincaré-spanningen. Voor alle geladen deeltjes geldt: Er moet iets zijn dat de lading van het deeltje bijeenhoudt, en dat "iets" levert een bijdrage aan de energie, en dus de massa van het deeltje. Massa kan daarom per definitie niet enkel electromagnetisch zijn.
Ik zie twee problemen met Verlinde's huidige versie door zwaartekracht als een entropische kracht te beschrijven (alhoewel hij zijn theorie nog niet grondig onderbouwd heeft):

1. Hoe span je het elastiekje (dus hoe bouw je de entropische kracht op)

2. Hoe zorg je dat het proces herhaalbaar wordt (dus een golf creeert) nadat de kracht in arbeid is omgezet.

Beide vragen kunnen beantwoord worden, zodra je aanneemt dat ook op atomair niveau entropische krachten kunnen worden opgebouwd (door een foton het aantal mogelijke microstates van atomen te laten beperken). Vrijwel alle systemen zijn open en staan in continue interactie met hun omgeving. Dus waarom niet: een foto-entropisch effect.

In mijn tweede post ben ik wat nader ingegaan op massa en dat je inderdaad niet zomaar kunt veronderstellen dat de som van de fotonen een indicatie is voor de hoeveelheid samengelijmde atomen. Daar zit een probleem natuurlijk omdat de meeste massa in de atoomkernen zelf zit en waarvoor ook nog eens de formule E=mc^2 geldt. Het gaat dus om de som van de massa's van al die atomen. Daarom heb ik het model iets verder uitgewerkt en de entropisch kracht beschreven als het verschil tussen massa in rust (m0) en de massa in beweging (met fotonen als de brandstof voor F=ma).

De relatie tussen beiden is : m (totaal) = m (rust) / (Wortel (1-v^2/r^2)). Als je daar dan weer de rustmassa vanaf trekt dan heb je opeens een vergelijking voor massa in beweging en die wil ik relateren aan de hoeveelheid fotonen in het systeem die atomen van hun voorkeurplek afgetrokken hebben).

Does this make sense?

Berichten: 100

Re: Zwaartekracht als entropische kracht (verlinde)

Nog even een simpeler plaatje gemaakt om het foto-entropic effect duidelijk te maken.

Let wel: de energie van de kracht F is puur een entropische kracht die zichzelf voedt met warmte uit een oneindig warmtebad. Het foton bepaalt echter de grootte van de kracht (door atomen te binden) en is daardoor equivalent aan de geproduceerde (zwaarte-)kracht.

Afbeelding

Gebruikersavatar
Berichten: 3.751

Re: Zwaartekracht als entropische kracht (verlinde)

Met vrijheidsgraden bedoel ik dus niet bewegingsrichtingen in een ruimte, maar zoals in de Thermodynica waarin je met Omega alle mogelijke toestanden beschrijft waarin de gasmoleculen in een systeem zich kunnen bevinden.
OK, het is zeker zo dat het aantal microtoestanden minder is (voor mij is de term 'vrijheidsgraden' niet degene die ik gewoon ben uit de kwantummechanica, maar dit is verder niet erg, het is duidelijk nu) voor toestanden die 'gebonden' zijn. Wat je daar zegt is correct: het aandraaien van de elektromagnetische interactie kan het systeem doen condenseren, en kan de entropie verlagen (dit is niet precies wat je zegt, maar dit is alleszins iets niet-bediscussieerbaar). Zeer goed.

Een entropische kracht ontstaat wanneer een verandering van de positie van een deeltje een veranderende entropie impliceert (het uiteinde van een polymeermolecule is een duidelijk voorbeeld). Wat je dus met het voorgaande lijkt te beweren is dat de entropie toeneemt naarmate de afstand tussen de 2 deeltjes groter wordt.

Dus: we definieren een toestand als 'macroscopisch equivalent' wanneer de afstand tussen de 2 deeltjes dezelfde is (immers het is op basis daarvan dat we het aantal macroscopische toestanden bepalen). Bij een polymeermolecule is dat begrijpbaar, maar hier lijkt dat niet zo fysisch. Ik bedoel, er is duidelijk extra fysische input nodig: wanneer ik een stel niet interagerende deeltjes neem zullen ze elkaar niet beginnen aantrekken volgens een entropische kracht. Het is op dit punt niet duidelijk waarop die input juist gebaseerd is. Dus voorlopig raak ik niet verder dan hier.

edit: Hier wil ik aan toevoegen dat het model van Verlinde ruimte zelf ook als emergent tracht te beschrijven, wat dus iets andere doelen omvat dan hier.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 4.096

Re: Zwaartekracht als entropische kracht (verlinde)

De Unruh formule heb je nodig om T in een versnelling a om te zetten (de 'omgekeerde' gedachte van Verlinde is: iets heeft een T, dus wordt het versneld).
Maar is die formule wel van toepassing hier? Volgens Wikipedia is het Unruh effect het feit dat je een zwarte straler van een bepaalde temperatuur T waarneemt wanneer je een versnellende waarnemer bent waar je dat niet ziet wanneer je een waarnemer in rust bent. Maar hoe je hiermee zomaar kan zeggen dat in het algemeen een bepaalde temperatuur equivalent is met een bepaalde versnelling is mij een compleet raadsel.

Berichten: 100

Re: Zwaartekracht als entropische kracht (verlinde)

Maar is die formule wel van toepassing hier? Volgens Wikipedia is het Unruh effect het feit dat je een zwarte straler van een bepaalde temperatuur T waarneemt wanneer je een versnellende waarnemer bent waar je dat niet ziet wanneer je een waarnemer in rust bent. Maar hoe je hiermee zomaar kan zeggen dat in het algemeen een bepaalde temperatuur equivalent is met een bepaalde versnelling is mij een compleet raadsel.
Weet niet of je Unruh mag toepassen, maar dat is wel wat Verlinde suggereert (en hij heeft er voor doorgeleerd). Hij veronderstelt echter ook de algemene werking van het holografische principe. Daar komt ook kritiek op.

Het gaat overigens niet zozeer om het precies afleiden van F=ma, maar om het aantonen dat er een kracht F kan bestaan die arbeid over afstand x kan verrichten. Dat is de essentie. De rest van Verlinde's analyse gaat over het zoeken van ander bewijs (bijv. mbv Newton's gravitatie potential of de veld vergelijkingen van de ART). Ook daar ziet hij een hele duidelijke equivalentie tussen entropische- en zwaartekracht.

Die entropische kracht blijft aantrekkelijk en hierna volgt daarom een hele provocerende theorie (daar is volgens mij dit blog Theorieontwikkeling voor) :eusa_whistle:

Volgens mij is de statistische voorkeur van de natuur er een eentje van een zo perfect mogelijke verdeling van energie over alle beschikbare toestanden waarin een systeem zich kan bevinden. Wat is die perfecte status dan? Als we aan de Big Bang theory denk dan zou dat een singularitiet van pure energy kunnen zijn of zoals de String theorie aanneemt, dat alle energie keurig verdeeld is over trillende staartjes. DIe trillende snaartje kan je dan weer buigen en vouwen in allerlei richtingen en er deeltjes mee verklaren.

Als dat de statistische voorkeur is, dan zou je dus het simpele bestaan van een elementair deeltje (als een quark of lepton) al als een doorbreking van de symmetrie moeten zien. Dat levert dus een spanningsveld op en dat is dan een entropische kracht die probeert om de energyieverdeling weer naar die 'energy heaven' status terug te laten keren.

Uit de fermionen (quarks en leptonen) kun je materie opbouwen. Protonen en neutronen zijn gebundelde quarks (bijeengehouden door een massaloos gluon) en atomen zijn gemaakt van protonen + neutronen en elektronen (bijeengehouden door een foton). Inderdaad. Ik neem dus aan dat er maar twee fundamenteel soorten materielijm bestaan. Fotonen en gluon. Lijken sprekend op elkaar en beiden hebben geen massa.

Maar wat dan te doen met die andere bosonen, zoals de zwakke kernkracht (W, Z) en natuurlijk ook het Higgs deeltje? Ik neem aan dat deze bosonen niet zozeer een kracht overbrengen, maar -hier komt ie- enkel een kracht beschrijven. Dus bijv. het Higgs-boson geeft de elementaire deeltjes geen (rust) massa, het beschrijft met het woord massa alleen maar. Massa is dan een meetwaarde voor hoe ver (qua entropie) een elementair deeltje zich van de energy heaven heeft verwijderd. (Voor de zwakke kernkracht kan je dezelfde redenatie opzetten, maar dan voor colour charge, gewoon een iets andere vorm van energie. Aangezien het Higgs-boson ook aan de W/Z bosonen een 'massa' geeft, neem ik aan dat ook deze 'massa' als uitgedrukt als entropische kracht daar al in is opgenomen. Deze kracht valt zo wie zo in het niet vergeleken met de EM kracht op macro niveau).

Als we nu het "Higgs non-zero energy field" nemen als de beschrijving van 'energy heaven' en het Higgs-boson als de boekhouder die bijhoudt wat de afwijkende (lagere) entropie van alle deeltjes in rust met een massa is, dan is komt daar opeens de entropische kracht uit. Dat is de entropische kracht die ook op macro niveau werkt en daarom is massa dan ook weer equivalent aan zwaartekracht (via de standaard formules, alleen nu helemaal 'bottom up' weergegeven. Op kwantumnivo heb je dus geen graviton meer nodig !

Dus in hele populaire taal:

Massa is gewoon energie met een sterke heimwee naar de energiehemel! Het Higgs deeltje is de boekhouder die voor elk deeltje berekent hoe groot de heimwee is :Y

Het onderstaande plaatje probeert dit verder te verduidelijken. Onder de streep staat alles stil, bestaat ruimte en tijd niet (dus je kunt alleen maar met waarschijnlijkheden rekenen, alles is immers gebaseerd op een statistische voorkeur van de natuur), boven de streep ontstaat ruimte-tijd en zwaartekacht op macro-niveau. Zonder ruimte-tijd heb je immers geen interactie of voldoende bewegingsgraden en kan die Entropische kracht niet in arbeid omgezet worden (er is ook geen Temperatuur als alles stilstaat). Dat laatste levert dan een belangrijke voorspelling op en dat is dat de entropische kracht zichzelf alleen manifesteert als er beweging is. Ergo: botsende en foton uitwisselende atomen, ergo: het foto-entropisch effect.

Afbeelding

Shoot!

Gebruikersavatar
Berichten: 10.564

Re: Zwaartekracht als entropische kracht (verlinde)

Theorieontwikkeling is geen blog en is niet per definitie voor provocerende theorieën. Het is de een subforum en het is hier net als in alle andere fora de bedoeling dat hier inhoudelijk gediscussieerd wordt. Dat betekent dus dat de theorieën die worden geplaatst zulk soort discussie moeten toelaten. Ook wordt er van de TS verwacht dat hij serieus ingaat op vragen en opmerkingen van anderen.

Je begon goed. Het is een redelijk concreet idee dat het anderen toelaat om na te denken over de consequenties van je idee, en om te controleren of je logische gevolgtrekkingen maakt en geen bewijsbaar onjuiste aannames hebt gedaan. Helaas ga je nu al een paar keer consequent voorbij aan het bezwaar dat volgens jouw theorie neutrale elementaire deeltjes geen massa kunnen hebben, terwijl dat voor het neutrino bijvoorbeeld wel het geval is.

Verder moet je heel erg goed oppassen dat je in al je ijver niet allerlei zaken bijeen gaat slepen om je idee te redden, die je dan op de een of andere manier ook weer moet verdedigen, waardoor de zaak ongelofelijk ingewikkeld en onoverzichtelijk wordt.

Blijf aub kritisch op je eigen werk en redeneringen. Je typt hier bijvoorbeeld doodleuk dat je aanneemt dat W en Z-bosonen niet bestaan, maar ze zijn wel waargenomen, en ze hebben massa. Bovendien zijn ze niet zomaar verzonnen, maar volgt het bestaan uit het standaardmodel. Zo'n aanname heeft enorme consequenties, vooral voor je eigen theorie. Je kunt niet zomaar even een deel van een bestaand en samenhangend model weglaten omdat het voor je theorie niet zo goed uitkomt.

Met betrekking tot je theorie kan op een gegeven moment ook een punt komen dat je tot de conclusie komt dat er toch nog wat haken en ogen aan je gedachtengang zitten. Dat is volgens mij helemaal geen schande, want door het proces van plaatsen, bediscussiëren en aanpassen proces steek je (en anderen die meelezen) als het goed is een hoop op. En: niet geschoten is altijd mis. Maar zoals gezegd, op een gegeven moment moet je je afvragen of je door moet blijven schieten.
Cetero censeo Senseo non esse bibendum

Reageer