Lezing voor JWG ouderenkamp, 1 augustus 2011

1. Donkere Materie,Donkere Energie enEntropische Zwaartekracht Marcel Vonk JWG Ouderenkamp, 1 augustus 2011 TexPoint fonts used in EMF. Read the TexPoint manual before you delete this box.: AAAAAAAAAA

2. De vraag… “Hoeveel materie is er in het heelal?”

3. De vraag… “Hoeveel materie is er in het heelal?” Aarde: 6 x 1024 kg

4. De vraag… “Hoeveel materie is er in het heelal?” Zon: 2 x 1030 kg

5. De vraag… “Hoeveel materie is er in het heelal?” Melkweg: 300 miljard sterren

6. De vraag… “Hoeveel materie is er in het heelal?” Zichtbare heelal: 350 miljard grote sterrenstelsels

7. De vraag… “Hoeveel materie is er in het heelal?” Sterren: 1051 kg

8. De vraag… “Hoeveel materie is er in het heelal?” Sterren+gas: 1052 kg

9. De vraag… “Is er meer?” Belangrijke vraag: bepaalt de toekomst van ons heelal! ?

10. Het plan… Donkere materie Donkere energie Een nieuw idee Entropie Entropische krachten Zwaartekracht en entropie Entropische zwaartekracht Donkere materie/energie

11. Donkere materie

12. Donkere Materie Materie die we kunnen “zien” door de effecten van de zwaartekracht.

13. Donkere Materie Resultaat: het heelal is zes keer zo zwaar als we dachten!

14. Donkere Materie Resultaat: het heelal is zes keer zo zwaar als we dachten!

15. Donkere Materie We kunnen ook zien waar de materie zich bevindt:

16. Donkere Materie Verklaringen: WIMPs, neutrino’s, …

17. Donkere energie

18. Donkere Energie Hubble: het heelal dijt uit!

19. Donkere Energie We kunnen dit zien aan de roodverschuiving van sterrenstelsels

20. Donkere Energie “Standaardkaars”: supernova’s

21. Donkere Energie Beter onderzoek (1998): het heelal dijt versneld uit!

22. Donkere Energie Er is dus nog meer “materie”! (Maar met negatieve energie.)

23. Donkere Energie We kunnen donkere energie goed beschrijven…

24. Donkere Energie …maar een beschrijving is natuurlijk nog geen verklaring!

25. een nieuw idee

26. Een Nieuw Idee Erik Verlinde (2010, 2011?): nieuwe kijk op zwaartekracht.

27. Een Nieuw Idee Zwaartekracht is een entropische kracht. Voor entropie zijn veel vrijheidsgraden nodig. Die vrijheidsgraden vormen de donkere energie/materie.

28. Een Nieuw Idee Natuurkunde in ontwikkeling Waarschuwing: zou dus best fout kunnen zijn!

29. Entropie

31. Druk

32. Gewicht

34. Entropie Gas stroomt een gasfles uit, niet in!

35. Entropie Algemener: entropie neemt (bijna) altijd toe. Nicolas Léonard Sadi Carnot, 1796-1832

36. Entropische krachten

37. Entropische Krachten Veel van de fundamentele natuurkrachten kunnen beschreven worden met velden.

38. Entropische Krachten Entropie kan ook krachten veroorzaken!

39. Entropische Krachten Rubber is een polymeer:

40. Entropische Krachten 1 5 6 1

41. Entropische Krachten Een uitgerekt elastiekje zal zijn “evenwichtslengte” opzoeken: KRACHT!

42. zwaartekracht en entropie

43. Zwaartekracht en Entropie Entropie is het aantal “microtoestanden” dat bij een “macrotoestand” hoort. 18446744073709551616

44. Zwaartekracht en Entropie Entropie is het aantal bits dat een “macrotoestand” beschrijft. 64

45. Zwaartekracht en Entropie Wat is de maximale entropie van een systeem met een bepaald volume?

47. Oppervlak (A) neemt toe

49. Zwaartekracht en Entropie Zwaartekracht is holografisch: kan beschreven worden in 1 dimensie minder. Gerard ’t Hooft (1974)

50. Zwaartekracht en Entropie Juan Maldacena vond in 1998 zo’n “duale” beschrijving.

51. Entropische Zwaartekracht

52. Entropische Zwaartekracht Als zwaartekracht zoveel met entropie te maken heeft, is het dan geen entropische kracht?

53. Entropische Zwaartekracht Niet direct: zwaartekracht onstaat niet door botsingen met een “warmtebad”.

54. Entropische Zwaartekracht Erik Verlinde (2010): wel in de duale “oppervlak”-beschrijving!

55. Entropische Zwaartekracht Snaartheorie: deeltjes met snaren ertussen. 4 deeltjes, 16 soorten snaren

56. Entropische Zwaartekracht Snaartheorie: deeltjes met snaren ertussen. N deeltjes, N x N soorten snaren

57. Entropische Zwaartekracht Deze (open) snaren zijn de deeltjes in de duale theorie! matrix N N

58. donkere materie/energie

59. Donkere Materie/Energie Deeltjes en (gewone) krachten zijn nu verenigd: deeltjes krachten

60. Donkere Materie/Energie De duale theorie beschrijft een gas van “proto-deeltjes/krachten”

61. Donkere Materie/Energie Echte deeltjes ontstaan door een proces dat lijkt op condensatie

62. Donkere Materie/Energie

63. Donkere Materie/Energie interactie met warmtebad warmtebad krachten deeltjes

64. Donkere Materie/Energie 1) De entropische kracht die deze interactie veroorzaakt is de zwaartekracht! (Verlinde 2010)

65. Donkere Materie/Energie 2) De extra vrijheidsgraden gedragen zich als donkere materie/energie! (Verlinde 2011) donkere energie donkere materie donkere materie materie

66. Donkere Materie/Energie De orde van grootte klopt heel aardig! 64% 16% 4% 16%

67. Donkere Materie/Energie De orde van grootte klopt heel aardig!

68. Samenvattend…

69. Samenvattend… Zwaartekracht is een entropische kracht. De entropie komt van extra vrijheidsgraden in de duale matrixbeschrijving. Die vrijheidsgraden vormen ook de donkere energie/materie.

70. Samenvattend… Test: er kan geen “gewoon” deeltje zijn dat donkere materie verklaart.

71. Samenvattend… Over verdere tests wordt nog hard nagedacht!