Es la Gravedad una fuerza entrópica después de todo?

Question

Recientemente, hubo una rápida comunicación publicada en Phys.Rev.D (PRD 83, 021502), titulado "la Gravedad no es una fuerza entrópica", que afirmaba que un experimento realizado en 2002 con ultra fría de neutrones en un campo gravitacional, refutar Verlinde del entrópica enfoque de la Gravedad.

Los neutrones experimento dio resultados consistentes con las predicciones de Newton de la gravedad para el estado de menor energía.

Como yo lo entiendo, el autor afirma que el hecho de que Verlinde del entrópica de la fuerza proviene de un proceso termodinámico que es irreversible (o aproximadamente reversible), conduce a la no-unitarity en la evolución de los sistemas cuánticos. La no-unitarity, a continuación, de manera exponencial suprime las funciones propias, la predicción de resultados muy diferentes de la de Newton. Por lo tanto, que el experimento está en contradicción a lo que se espera si Verlinde el enfoque es correcto.

Mis preguntas son,

1. Primero de todo, ¿hay algo más esencial que me estoy perdiendo?
2. ¿Hay alguna respuesta a ese argumento?
3. Es que un grave problema con Verlinde del entrópica enfoque?
4. Es que un grave problema para cualquier entrópica enfoque?

actualizaciones en la discusión:

1. También hay una reciente comentario arxiv.org/abs/1104.4650
2. Una vez más: la gravedad no es una fuerza entrópica arxiv.org/abs/1108.4161

Answer 1

Esta pregunta me presentó a toda la "entropía de la fuerza" que tiene varios papeles durante el año 2010. Veo que hay referencias a la "fuerza entrópica" explicaciones por la ley de Coulomb y otras áreas. Aquí hay un enlace a una simple introducción de estas ideas.

El Verlinde de papel y otras, sin embargo, son derivados Ley de Newton, de Einstein GR etc como la clásica de las teorías. La formulación subyacente de ser, por supuesto, un comportamiento estocástico de las que se desconoce microstates. A pesar de la presencia de $\hbar$ y la motivación desde el Agujero Negro de la zona de las fórmulas de la Verlinde papel no se introduce un vínculo explícito con la mecánica cuántica. Por lo tanto no es la derivación de la ecuación de Schrödinger y la no introducción de $\Psi$.

El Kobakhidze papel dice "Uno empieza con una "pantalla holográfica" S que contiene macroscópicamente gran número de estados microscópicos que se denota como $\left|i(z)\right\rangle$, $i(z) = 1, 2, ...,N(E(z), z).$ La pantalla a continuación, se describe el estado mixto

$$\rho(z)=\Sigma p_{i(z)}\left|i(z)\rangle \langle i(z)\right|$$

Sin embargo Verlinde no explícitamente introducir microstates como estados cuánticos, con la densidad de las matrices, etc, aunque esta es una tentadora extensión.

Ahora puede ser que este es el único sensato cuántica desarrollo de la estocástica de la base de la "idea de la entropía", pero Verlinde no ha tomado. Así que lo que queda en entredicho es una teoría que Verlinde no ha escrito.

Habiendo dicho esto, hay una semejanza entre la "entropía" y la idea de la introducción de "estocástico" en la teoría cuántica. Uno de esos intentos es conocida como "la Electrodinámica Estocástica" (enlace a Wikipedia). Como podrán ver en el resumen que ha tenido éxitos con, por ejemplo, el efecto Unruh, pero los problemas de modelización genuino de los fenómenos cuánticos.

No sé si alguien se ha considerado la combinación de las dos áreas directamente.

Answer 2

Queridos Vagelford, estás totalmente a la derecha. La gravedad no puede ser una fuerza entrópica porque

1. sus fenómenos sería irreversible
2. la degeneración de los estados procedentes de la entropía de destruir los patrones de interferencia que se han medido por ejemplo por neutrones interferometría.

Hace más de un año, este también fue explicado en mi blog

http://motls.blogspot.com/2010/01/erik-verlinde-comments-about-entropic.html

y Erik Verlinde tanto como algunos de sus junior holandés colegas trató de reaccionar, pero lo que puedo decir, ninguno de sus reacciones jamás ha hecho ningún sentido.

El neutrón interferometría de experimentos son bastante impresionantes. No sólo muestran que el patrón de interferencia que sobrevive a la acción por la fuerza de la gravedad. Pero es exactamente como desplazado como el principio de equivalencia implica.

Y de hecho, los cambios de las fases se han medido con tanta precisión que los experimentadores pueden deducir no sólo la orden cero aceleración de la gravedad, sino también las correcciones de orden superior a ella, como las fuerzas de marea. Todos estos efectos de preservar el patrón de interferencia - lo cual no sería posible si hay muchos estados que representan una configuración macroscópica - y este patrón exactamente se mueve y se comporta de acuerdo a la relatividad general.

Por estas y otras razones, la gravedad no puede ser entrópica. También sabemos que a partir de los modelos explícitos en los AdS/CFT de la correspondencia y de otros lugares: sólo evento horizontes pueden producir una gran entropía de esta orden. Un frío de estrellas binarias no llevar a cualquier entropía asociada con la atracción gravitatoria, ciertamente, no de la entropía comparable a la de la entropía del agujero negro, que es lo que Erik Verlinde reclamaciones.

Pero una de varios millones de euros ha pagado ya por algunos políticos Europeos a apoyar esta "investigación", por lo que puede ser razonable esperar que muchas personas, aparte de los dos de nosotros se dicen estas cosas obvias demasiado comprensible y en voz alta. Después de todo, muchas personas se pueden comprar muy fácilmente y a bajo costo.

Uno adicional exención de responsabilidad: Si originalmente se encontró la evidencia de que la gravedad no puede ser entrópico en mi blog, no se debe tratar esta respuesta como una confirmación independiente de mis afirmaciones anteriores. ;-)

Saludos, LM

Answer 3

Creo que ha habido cierta confusión sobre este asunto. Por supuesto, si tiene poco sentido pensar en una trayectoria de alrededor de un agujero negro presentan un incremento de entropía. Verlinde propuso una entropía de la fuerza de la gravedad a partir de la cual la ley de Newton de la gravedad puede ser derivado. Este es un principio de la termodinámica para la variación de entropía de una pantalla holográfica $$ \Delta S~=~2\pi k_B(mc/\manejadores)\Delta x $$ donde $\Delta x$ es la distancia entre la pantalla holográfica y una prueba de partícula de masa $m$. La entropía es, a continuación, en incrementos de $2\pi k_B$ de acuerdo a los desplazamientos de la pantalla igual a la longitud de onda Compton $\lambda~=~\hbar/mc$. El estándar de la fórmula de la entropía $S~=~k_BA/4L_p^2$ indica una proporcionalidad con respecto a la zona. Para el radio de la pantalla ajustado $S_0~\rightarrow~S~=$ $S_0~+~\Delta S$ por el radial cambio en la pantalla de $r~=~r_0~+~\Delta r$ $$ ΔS~=~k_B/4L_p^2(R~–~A_0)~=~(2\pi k_B/L_p^2)r\Delta del r~=~(2\pi k_Bc^3/G\manejadores)r\Delta r, $$ que es lineal en el desplazamiento radial. Por la equiparación de la $\hbar/mc~=~G\hbar/rc^3$ da un radio de $r~=~Gm/c^2$, lo cual es apropiado para la Newtoniano resultado, pero es la mitad de la de Schwarzschild resultado.

La entropía para una órbita de una prueba de la masa es constante, y esta entropía es una medida de la pantalla holográfica. Así que si usted coloca una superficie Gaussiana alrededor de un gravitando radialmente simétrica del cuerpo que cubre la configuración del cuerpo, la entropía de la pantalla de la máxima entropía del sistema. Para una partícula en órbita el cuerpo de la entropía es constante, o $\Delta S~=~0$, para la pantalla permanece constante.

Answer 4

La gravedad de la Presión del éter

La presión de la gravitación, la teoría es más de 3 cientos de años y se descarta principalmente sobre la base de Le Sage teoría donde el gas lleno de éter. Pero hoy sabemos que el espacio está lleno de ondas electromagnéticas (vamos a llamar a éter), por lo que la primera condición para que la presión de la gravedad de la llenaron totalmente el espacio es dado. Si suponemos que hay éter segmentos no podemos medir y que interactúan en masa, la única manera en que podemos detectar su efecto es a través de la gravedad-como fuerzas. Para que la gravedad y el éter demuestra el uno al otro.

En la próxima me gustaría presentar mi interpretación de la presión de la fuerza de gravedad a través de la Pionera y la Mosca-por las anomalías. En la presión de la gravedad de la teoría de la gravitación es la diferencia entre el 'ataque de la fuerza' éter 'AF' y el debilitamiento de éter de salir de la misa "LF". Por lo $$g=AF-LF=Gm/r^2$$

Me surgió la presión de la fuerza de gravedad ecuaciones entre las masas de la $$g/AF = y/(g/r^2) = q$$ ratios, where $AF=$ pressure of ether; $g=$ surface gravity of parent mass; $r=$ distance from parent mass; $s=$ gravity deviation in other mass (extra acceleration toward parent mass caused by ether weakening in other mass) and $p=$ gravedad coeficiente. A partir de esto: $$AF= \frac{(g/r)^2}{y}$$ El cálculo de la presión de éter de Pioneer anomalía donde $y= 8.7 \times 10^{-10}$ (extra fuerza de aceleración en Pionero hacia el Sol en 70 AU) conseguí ~ $380 000 m\text{ m/s}^2$ para la presión del éter (20 AU sería ~ $4.646 \text{ million m/s}^2$).

La solución de fly-by anomalía $$y=q \times g/r^2$$ La inserción de $AF$ a esta ecuación para que la Tierra me encontré con que $q=2.5087 \times 10^{-5}$ $y=~ 0.21\text{ mm/s}^2$ a ~600 km de distancia de la Tierra, lo que significa que Galileo necesitaba un poco de 20sec y CERCA de unos 60 segundos para llegar a su aceleración anomalía no contar con otros factores. Así que la solución de la presión teoría de la gravedad es aceptable, y puede ser administrado a estas anomalías.

Modificado de Newton, fuerzas de aceleración en función de la Presión de la gravedad: $$F_1=\left(\frac{Gm_2}{r^2}+y_2\right) \times m_1 = \left(\frac{Gm_1}{r^2}+y_1\right) \times m_2=F_2$$ $$\frac{m_1}{m_2}=\frac{y_1}{y_2}$$ Donde $G$ es la constante gravitacional y $m_1$ $m_2$ son diferentes masas.

La nave espacial de las anomalías de mostrar no sólo que la presión de la gravedad de la teoría funciona, pero que estas anomalías pueden ser las consecuencias de la presión de la gravitación. Mientras que para demostrar la fuerza de atracción de la gravedad es muy difícil (partículas no se puede llamar a cada uno de los otros), para negar la presión de la fuerza de la gravedad es imposible, ya que no hay límite inferior para $y$. Menor $y$ significa que sólo una presión mayor de éter.