¿La teoría de la gravedad entrópica de Verlinde contribuye a la investigación del impulso de Alcubierre?

No, debido a la naturaleza misma de lo que se trata la gravedad entrópica. Ya produzco efectos gravitacionales con un campo especialmente sintetizado que exhibe un vínculo entre el electromagnetismo y la gravedad (ver STDTS ™: La primera unidad de deformación del mundo). Eso es lo que Einstein fue posible con su teoría del teleparallelismo. Ya produce aceleración de objetos particulares que ya se están moviendo. Como resultado, muestra que la gravedad entrópica, que es solo teórica, tiene poca relación con lo que realmente causa la gravedad.

Ahora, sin entrar en todos los detalles de la teoría de Verlinde, en lo que respecta a la gravedad, solo señala que, en ciertas situaciones, la termodinámica se puede utilizar para derivar soluciones de ecuaciones particulares que son equivalentes a las leyes de gravedad de Newton. Multa. ¿Es posible convertir eso en un campo warp? No he visto nada que indique eso. ¿Una nave espacial que vuelve a entrar cae más rápido de lo que debería, solo porque está encerrada en un campo de plasma candente? No.

Sugiero leer las respuestas de Alexander Matthew Peach y Mathew Talia a: ¿Cuál es el concepto de gravedad entrópica de Erik Verlinde?

Personalmente, cada vez que alguien comienza a hablar de que la entropía es la solución a algo que sé que ya existe, sin involucrar la termodinámica, parafraseando a Stephen Hawking, quien pensó que estaba parafraseando a Hermann Wilhelm Goering, “alcanzo mi arma …”

Odio sonar como una “manivela”, pero creo que Verlinde y los demás que siguen líneas similares de investigación de “gravedad entrópica” lo tienen todo al revés.

Parecen pensar que la entropía causa un efecto colectivo sobre la materia que llamamos gravedad y tienen todo tipo de “evidencia” estadística para respaldar esa idea. Incluso aplican una de las frases de moda favoritas actuales en la ciencia “fenómeno emergente” a la gravedad, lo que significa que la gravedad no es una fuerza fundamental.

Pero si lo piensas, la gravedad causa entropía. Dado que ninguno de ellos ha producido nada realmente útil, y de hecho se ha demostrado que la teoría de Verlinde produce resultados inconsistentes con las curvas de rotación de las galaxias enanas, diría que necesita tomar un año sabático y pensar un poco más.

En cuanto a Alcubierre, sus esfuerzos tienen el beneficio de ser una solución exacta a las ecuaciones de campo de Einstein, algo (que yo sepa) que ningún investigador “marginal” haya logrado igualar. Su solución requiere algo que muchas personas consideran “no físico”, a saber, la materia exótica, pero ya sabemos cómo “falsificar” la propiedad relevante de la materia exótica, a saber, la densidad de energía negativa sobre un volumen específico de espacio-tiempo, en el efecto Casimir. Es un salto (relativamente) corto desde allí a un prototipo comprobable, suponiendo que se puedan resolver algunos “simples detalles de ingeniería”, como hacer visible el efecto Casimir sobre un volumen macroscópico, algo que ha resistido todos los esfuerzos hasta ahora.

Dicho todo esto, si Verlinde es casi correcto y puede depurar su teoría para que no haga predicciones comprobables falsas, es posible que pueda ayudar a explicar cómo crear un volumen macroscópico de densidad de energía negativa que permita probar la solución de Alcubierre.

Incluso teniendo en cuenta el éxito tanto de Verlinde como de Alcubierre (y, por lo tanto, por extensión, Einstein), tenga en cuenta que incluso las teorías más exitosas, rigurosamente probadas e infalibles son explicaciones o descripciones de la naturaleza. No son el script que el Universo usa para ejecutarse. Todo lo anterior podría ser tan correcto e incorrecto como los cosmólogos ptolemaicos que construyeron epiciclos cada vez más elaborados para “explicar” los movimientos de los planetas y las estrellas. Sus soluciones siempre fueron numéricamente exactamente correctas, pero su suposición fundamental, que todo orbitaba la Tierra, estaba equivocada. Vea, si los científicos no pudieran o no quisieran considerar que Einstein podría haberse equivocado (un reclamo básico de manivelas “reales”), entonces nadie estaría pensando en la gravedad entrópica.

También he jugado con la idea de que la gravedad no es una fuerza fundamental, que está sucediendo algo más que produce todos los efectos que vemos y medimos con una precisión increíble desde la caída de manzanas y la rotación de galaxias hasta la detección de ondas gravitacionales. La explicación actual del espacio-tiempo curvo es intelectualmente satisfactoria (para algunos de nosotros, de todos modos) en una forma de “wow, no es la naturaleza extraña”, pero no hay nada que demuestre que no es solo un conjunto más elaborado de epiciclos. . Sin embargo, esa explicación no ofrece medios simples similares para controlarla, como lo hace la explicación del electromagnetismo, algo que personalmente encuentro frustrante. Con el electromagnetismo tenemos materiales con constantes dieléctricas y diamagnéticas diferentes a las del vacío (aisladores, conductores, materiales magnetizables) que nos permiten manipular directamente esa interacción fundamental, pero ninguna teoría actual de la gravitación sugiere que cualquier forma de materia pueda interactuar con la gravedad. diferente de toda la materia conocida (excepto posiblemente a través del efecto Casimir, pero que yo sepa, nadie ha intentado pesar un aparato de este tipo). Lo más cercano que nadie ha llegado son los documentos de Robert L. Forward sobre el uso de masas extremadamente densas que se mueven a velocidades relativistas para generar lo que se ha llamado “campos protational”, un análogo del magnetismo en la gravedad. Desafortunadamente, no sabemos cómo hacer tales masas hiperdensas y mantenerlas estables, ni tenemos suficiente energía disponible para hacerlas o manipularlas.

Pasar de la pizarra al hardware en esta investigación siempre es lento. Tenga paciencia, eventualmente lo descubriremos de una forma u otra.

No. En realidad podría matar la idea.

Verlinde ha declarado que su gravedad emergente puede explicar tanto la materia oscura como la energía oscura. Es una gran noticia porque marca una desviación de la Relatividad General a gran escala, que es donde se encuentran estas anomalías. Si la teoría resuelve el enigma de la energía oscura, entonces hay pocas esperanzas de construir una unidad de deformación utilizando materia exótica, porque lo más probable es que no haya materia exótica en la teoría de la gravedad entrópica.

Agregaré un poco de antecedentes para ambos temas de esta pregunta junto con una idea de dónde los percibo para encajar en la comunidad científica más amplia.

Verlinde está utilizando nuevas ideas de complejidad cuántica, física de agujeros negros, relatividad general y termodinámica para encontrar una forma coherente de describir las ecuaciones de campo de Einstein como un fenómeno emergente. Esta es una idea emocionante e interesante y bien puede dar frutos en la teoría de la gravedad cuántica que se busca desde hace mucho tiempo. Es un teórico respetado que trabaja con ideas conocidas por sus compañeros y está desarrollando un nuevo enfoque sobre el tema. Todavía no se sabe si esta nueva teoría de la gravedad será aceptada, pero ya se están realizando pruebas experimentales, lo que en sí mismo es una medida de su impacto en el campo.

Si desea una evaluación fundamentada del trabajo de Verlinde, consulte la publicación de blog de Sabine Hossenfelder, quien ha extendido la teoría de Verlinde a una forma completamente covariante.

¿La gravedad emergente de Verlinde es compatible con la relatividad general?

La métrica de Alcubierre nunca tuvo la intención de ser física seria. No es un área activa de investigación. Este concepto de unidad de deformación se ha desproporcionado a su intención original como una curiosa propuesta para una métrica de espacio-tiempo que podría modelar una unidad de deformación de Star Trek. ¿Por qué? Porque Miguel Alcubierre es fanático de Star Trek y físico teórico.

EDITAR: Debo señalar que hay muchos documentos que discuten el mecanismo de deformación de Alcubierre desde una perspectiva puramente teórica. Es fácil encontrarlos con una simple búsqueda en Google. Aquí hay solo un artículo reciente que sugiere que el concepto fallará para cualquier velocidad que exceda la velocidad de la luz.

la vista desde el puente

Sin embargo, reiteraré que estos trabajos realmente no se toman demasiado en serio (el documento vinculado incluso usa la palabra “diversión” para describir la motivación para el trabajo). Lo que muchas personas no se dan cuenta es que hay cientos de revistas académicas que compiten por el contenido. No es muy difícil ser publicado. La unidad de distorsión de Alcubierre sigue siendo una especie de caso de prueba modelo para los físicos teóricos que desean explorar la Relatividad General y sus implicaciones y ramificaciones. Sin embargo, la comprobación de la realidad es que si esto fuera realmente revolucionario, afectaría a toda la comunidad científica y una fracción significativa de los investigadores trataría de dejar su huella en este campo. Es evidente que este no es el caso.

De hecho, Alcubierre solo publicó un artículo. El resto de su carrera científica se ha dedicado a otras áreas de la relatividad general. Eso no es un fuerte respaldo de una nueva tecnología prometedora que revolucionaría nuestra comprensión del universo.