Zwaartekracht slechts entropisch verschijnsel

Hoewel we er iedere seconde mee te maken hebben en de grootste wetenschappers zich er over hebben gebogen, weten we nog steeds niet wat nu de ware aard van zwaartekracht is. Nu honderden jaren na Newtons formulering van de gravitatiewetten, denkt de Nederlandse natuurkundige Erik Verlinde de ware aard van zwaartekracht te hebben doorgrond.

Oorzaak onbekend

Hoewel de gravitatiewetten van Newton hun waarde hebben bewezen in allerhande voorspellingen en waarnemingen, doch later werden aangevuld door Einsteins Algemene Relativiteitstheorie, wist Newton niet wat de door hem zo uitvoerig bestudeerde zwaartekracht veroorzaakte.

"I have not yet been able to discover the cause of these properties of gravity from phenomena and I feign no hypotheses... It is enough that gravity does really exist and acts according to the laws I have explained, and that it abundantly serves to account for all the motions of celestial bodies."

Ook andere grote Natuurkundigen hebben zich niet gewaagd aan de vraag waar zwaartekracht door ontstaat, of zijn terug moeten komen op hun ideeën daaromtrent.

Klein land, grote geesten

Theoretisch natuurkundige Erik Verlinde denkt wel te weten wat zwaartekracht precies is. Zwaartekracht blijkt ineens niet veel bijzonders te zijn. Voortbouwend op de theorieën van een andere briljante Nederlander, Gerard 't Hooft, komt Verlinde tot het idee dat zwaartekracht geen fundamentele natuurkracht is, maar een gevolg van entropie.

Toen 't Hooft zich boog over zwarte gaten en de bijbehorende entropie, formuleerde hij een idee dat doet denken aan een (optisch) hologram. In tegenstelling tot wat men bij eerste beschouwing zou denken is de hoeveelheid informatie die in een ruimte past niet evenredig met het volume, maar met het oppervlakte van die ruimte. Men zou kunnen zeggen dat alle informatie (denkbeeldig) geprojecteerd kan worden op de rand van de ruimte. Dit baanbrekende idee wordt ook wel het holografische principe genoemd. Onderzoek naar zwarte gaten impliceert de waarheid van deze stelling.

Zwaartekracht een bijeffect

Wat Verlinde kortweg stelt is dat de zwaartekracht 'slechts' een fenomeen is, dat verschijnt als resultaat van een informatie-technisch temperatuurverschil (verschil in entropie). Veranderingen in entropie, wanneer materie wordt verplaatst leidt tot een entropische kracht in de vorm van zwaartekracht. De oorsprong van zwaartekracht ligt dus in de neiging naar maximale entropie.

Vervolgens om zijn beweringen kracht bij te zetten komt hij uit zijn weinige aannames vanzelf en onvermijdelijk tot de wetten van Newton. Verlinde doet echter meer dan dat, hij komt vanuit zijn theorie tot traagheid, het equivalentieprincipe en de Einsteinvergelijkingen. Om vanuit de wetten van Newton en Einstein tot het holografische principe van 't Hooft te komen is een vrij onbegaanbare route, terwijl de omgekeerde implicatie heel natuurlijk oogt en gemakkelijk gaat.
Hoewel zijn theorieën nog niet door iedereen 1-op-1 worden overgenomen, zijn veel grote spelers in het veld het er over eens dat Verlinde een baanbrekende gedachtesprong heeft gemaakt.