Голландский ученый объяснил природу гравитации без участия темной материи

Новый взгляд на природу гравитации представил известный эксперт в области теории струн профессор Амстердамского университета Эрик Верлинде (Erik Verlinde). Ученый развил свою же теорию 2010 г. о том, что гравитация является эмерджентной силой природы, а не фундаментальной. Таким же образом, как температура возникает из-за движения микроскопических частиц, гравитация возникает из фундаментальных изменений битов информации, находящейся в самой структуре пространства-времени.

В исследовании, опубликованном в 2010 г., профессор Верлинде продемонстрировал, как второй закон Ньютона можно вывести из этих основных микроскопических строительных блоков. В настоящее время Верлидне показывает, как объяснить необычное движение звезд в Галактике без влияния темной материи.
Внешние области галактик, в том числе наш Млечный Путь, вращаются гораздо быстрее вокруг центра, чем можно было бы предполагать по количеству обычной материи, такой как звезды, планеты и межзвездный газ. Поэтому физики предположили, что на небесные тела должны влиять еще какие-то гравитационные силы, отсюда родилась теория о существовании темной материи. Темная материя, как предполагается, доминирует в нашей Вселенной, составляя более 80 % всей материи. Но до настоящего времени предполагаемые частицы темной материи не удалось наблюдать, несмотря на многочисленные попытки.

Теперь, по мнению профессора Верлинде, нет необходимости учитывать загадочную темную материю, так как его новая теория гравитации точно предсказывает скорость, с которой звезды вращаются вокруг центра Млечного Пути, а также движение звезд внутри других галактик. Профессор утверждает, что располагает доказательствами того, что его новая теория согласуется с реальными наблюдениями. При больших масштабах сила тяжести просто не ведет себя так, как предсказывает теория Эйнштейна.
Несмотря на то, что новая теория Верлинде похожа не теорию модифицированной ньютоновской динамики, обе теории имеют разные отправные точки. В частности, теория Верлидне адаптируется к голографическому принципу. В соответствии с голографическим принципом, вся информация во Вселенной может быть описана на гигантской воображаемой сфере. Верлинде теперь показывает, что эта идея не совсем корректна, так как часть информации в нашей Вселенной содержится в самом пространстве.
Эта дополнительная информация необходима, чтобы описать другой компонент Вселенной: темную энергию, которая, как считается, является причиной ускоренного расширения Вселенной. Исследование дополнительной информации по обычной материи привело Верлинде к ошеломляющему выводу. В то время как обычная сила тяжести может быть закодирована с использованием информации о воображаемой сфере вокруг Вселенной, дополнительные исследования показывают существование в пространстве силы, которая совпадает с силой, приписываемой темной материи.
В настоящее время общепринятая теория гравитации нуждается в дополнительных исследованиях, так как она не очень хорошо сочетается с квантовой физикой, а обе теории не могут быть правдивыми одновременно. Проблемы возникают в экстремальных условиях: вблизи черных дыр или во время Большого взрыва. Многие физики-теоретики сейчас заняты пересмотром существующих теорий. Возможно, современная физика находится на пороге новой научной революции, которая коренным образом изменит наши представления о самой природе пространства, времени и гравитации.