Vitenskap

Ny teori hevder mørk materie ikke eksisterer

- Vi kan stå på randen av en vitenskapelig revolusjon som radikalt vil endre vår oppfatning av rom, tid og gravitasjon, sier fysiker Erik Verlinde.

PARADIGMESKIFTE? Einsteins generelle relativitetsteori slå sprekker. I en ny teori revererser fysiker Erik Verlinde 300 år med vitenskapelig tenking og sier vi står på randen av en paradigmeskifte som vil radikalt endre vår oppfatning av rom, tid og tyngdekraft.
Lars Wærstad
Publisert

  • Einsteins generelle relativitetsteori kan ikke brukes på mikroskopisk skala, og synes også å feile ved ekstreme fenomener og hendelser som svarte hull og Big Bang.
  • Ideen om en usynlig, mørk materie og mørk energi dekker opp for observasjoner som strider mot Einsteins teori.
  • Den nederlandske fysikeren Erik Verlinde foreslår en helt ny teori som passer med bevegelsene i universet uten å ty til forklaringen om mørk materie.
  • Verlinde avviser tyngdekraften som en våre fire fundamentalkrefter, og mener den er fenomen som oppstår som en konsekvens av andre, mindre bevegelser. Han kaller det for emergerende gravitasjon.

I 2011 gikk Nobelprisen i fysikk til de tre astrofysikerne Saul Perlmutter, Adam Riess og Brian Schmidt.

Vitenskapsmennene oppdaget det som regnes som et av de største gjennombruddene i teoretisk astrofysikk på mange år, nemlig at universet akselererer - ikke sakker opp slik man tidligere har trodd.

Det var Saul Perlmutter som startet det hele da han tilbake i 1988 begynte å studere lyset fra fjerne supernovaer. Seks år senere tok Adam Riess og Brian Schmidt opp tråden, og de to teamene skal etter sigende ha knivet om funnene.

Begge teamene forventet at akselerasjonen av universet avtok på grunn av gravitasjonen mellom galaksene, en av konsekvensene av Einsteins generelle relativitetsteori. Begge teamene kom imidlertid til samme konklusjon:

Antakelsen var feil, universet utvider seg stadig raskere.

På bakgrunn av Einsteins teori fra 1915 har man trodd at den eneste langtrekkende naturlige kraften som kunne påvirke utviklingen av universet, var gravitasjonen. Derfor forventet man altså at galaksene ville trekke på hverandre og derfor sakke ned farten på universets utvidelse etter big bang.

TENKER LANGT UTENFOR BOKSEN: Erik Verlinde er ekspert innen teoretisk fysikk og strengteori. Hans teori om emergerende gravitasjon avviser tyngdekraften som en fundamentalkraft, og reverserer 300 år med tenking.

Nøyaktig hva som er feil, vet vi ennå ikke. Vi vet rett og slett ikke hva denne frastøtende kraften er, og omtaler den kun som "mørk energi". Forskere har anslått at så mye som 96 prosent universet består av mørk energi og materie.

Mørk materie brukes også til å forklare hvorfor stjerner forblir i en galakse som spinner, og ikke slynges ut i universet.

Men: Det er ikke bare mannen i gata som synes ideen om en slags usynlig kraft i universet skurrer.

Den anerkjente, nederlandske fysikeren Erik Verlinde har nå publisert en forskningsartikkel hvor han mener å kunne forklare bevegelsene uten å ty til forklaringen om mørk materie, skriver nettsiden phys.org.

Kjernen i Verlindes forklaring er den kontroversielle ideen om "entropisk gravitasjon". I 2010 overrasket han vitenskapens verden med sin teori som reverserte 300 år med tenking.

Ifølge Verlinde er tyngdekraft ikke en av de fire fundamentalkreftene, men noe som oppstår. Verlinde hevder at gravitasjon er et emergerende fenomen (se faktaboks). 

Emergens

Emergens er prosesser der et komplekst mønster dannes ut ifra samspill mellom enkle strukturer eller atferder.

Ofte kan et system som er enkelt på mikroskopisk nivå resultere i stor kompleksitet på makroskopisk nivå, og man sier da at makroegenskapene emergerer fra mikroegenskapene.

Et eksempel er et finansmarked, der enkelte aktørers beslutninger og handlinger via veldefinerte handlingsmønster resulterer i en ikke-triviell og uforutsigbar priskurve.

Andre områder der emergens har stor betydning, er innen fysikalske og biologiske systemer.

Kilde: Wikipedia

På samme måte som det dannes varme når mikroskopiske partikler beveger seg, dannes gravitasjon gjennom endringer i grunnleggende informasjon om himmellegemers posisjonen lagret i selve romtid-strukturen. Puh!

- Vi har bevis for at denne måten å se på gravitasjon faktisk stemmer overens med hva vi observerer. I stor skala ser det ut til at tyngdekraften rett og slett ikke oppfører seg slik Einsteins teori forutsier, sier han til Phys.org.

- På randen av vitenskapelig revolusjon

Vitenskapen har lenge vært klar over at det er noe galt med dagens ledende forklaringsmodeller: Einsteins generelle relativitetsteori, og teoriene om kvantemekanikk.

Den første forklarer ting i stor skala, som hvordan gjenstander i universet påvirker hverandre. Kvantemekanikken brukes til å forklare ting på mikroskopisk nivå. Men de to teorien kan ikke brukes om hverandre, noe som er det virkelig store mysteriet i moderne fysikk.

Begge teoriene kan ikke være sanne på samme tid. Problemene begynner å oppstå ved ekstreme situasjoner, som nær svarte hull og ved Big bang.

Verlinde er av den oppfatning at vi nærmer oss en løsning på mysteriet, en som vil kreve omfattende omskrivninger av lærebøkene.

- Mange teoretiske fysikere som meg jobber med en revisjon av teorien, og det er gjort noen store fremskritt. Det kan hende vi står på randen av en vitenskapelig revolusjon som radikalt vil endre vår oppfatning av rom, tid og gravitasjon, sier Verlinde til Phys.org.

Les videre: Entropi, entropisk gravitasjon (engelsk), fundamentalkraft, Erik Verlinde.

Emergerende gravitasjon Albert Einstein Erik Verlinde Side3