Эрик Верлинде - Erik Verlinde

Эрик Верлинде
ErikVerlinde.jpg
Эрик Верлинде в 2009 году
Родился
Эрик Петер Верлинде

(1962-01-21) 21 января 1962 г. (58 лет)
Woudenberg, Нидерланды
НациональностьГолландский
Альма-матерУтрехтский университет
ИзвестенАлгебра Верлинде
Матричная теория струн
Энтропийная гравитация
Возникающая гравитация
НаградыПремия Спинозы (2011)
Научная карьера
ПоляТеоретическая физика
Учреждения
ТезисКонформная теория поля и ее приложение к струнам  (1988)
ДокторантБернар де Вит
ДокторантыМиранда Ченг

Эрик Петер Верлинде (Голландский:[ˈEːrɪk ˈpeːtər vərˈlɪndə]; родился 21 января 1962 г.) Голландский физик-теоретик и струнный теоретик. Он идентичные близнецы брат физика Герман Верлинде. В Формула Верлинде, что важно в конформная теория поля и топологическая теория поля, назван в его честь. Его исследования посвящены теории струн, сила тяжести,[1] черные дыры и космология. В настоящее время,[2] он работает в Институте теоретической физики Амстердамский университет.

На симпозиуме в голландском Институте Спинозы 8 декабря 2009 г. он представил теорию энтропийная гравитация. В этой теории сила тяжести существует из-за разницы в концентрации информации в пустом пространстве между двумя массами и его окружением; он также экстраполирует это на общая теория относительности и квантовая механика. Об этом он сказал в интервью газете. de Volkskrant,[3] "На самом низком уровне Законы Ньютона не применяются, но они применяются для яблоки и планеты. Вы можете сравнить это с давлением газа. Молекулы сами по себе не имеют никакого давления, но у бочки с газом есть ". Похоже, что подход Верлинде к объяснению гравитации естественным образом приводит к правильной наблюдаемой силе темная энергия.[4]

биография

Эрик Верлинде родился в голландской деревне Woudenberg 21 января 1962 г. вместе со своим однояйцевым братом-близнецом, Герман Верлинде.[5] Он ходил в школу в соседнем городе Утрехт, где окончил гимназия в 1980 г.

Этой осенью он вместе со своим братом начал заниматься теоретической физикой в Утрехтский университет. Там он учился у брата Германа, Робберт Дейкграаф, и Карельян Схоутенс (ныне декан факультета естественных наук Амстердамский университет ). Он написал магистерскую диссертацию с лауреатом Нобелевской премии. Жерар т Хофт.[5]

В 1985 году Верлинде начал работу над докторской степенью в Утрехтском университете под формальным руководством Бернар де Вит. Он снова работал с Германом и Дейкграафом, и на практике трио контролировало себя. Изначально планировалось, что только один из них будет работать в развивающейся области теория струн, но в итоге все трое написали на эту тему свои тезисы. В сентябре 1988 г. Эрик защитил кандидатскую диссертацию, в которую вошли Формула Верлинде.[5][6][7]

После получения докторской степени Верлинде присоединился к Институт перспективных исследований в Принстоне в качестве постдокторанта. В 1993 году он был добавлен в постоянный состав теоретического отдела ЦЕРН в Женеве. В возрасте 34 лет он был назначен профессором теоретической физики Утрехтского университета. Лишь несколько лет спустя, в 1999 году, он уехал в Университет Принстона занять там профессорскую должность. В 2003 году он вернулся в Нидерланды, чтобы стать профессором группы теории струн под руководством Робберта Дейкграфа в Институте теории струн. Амстердамский университет.[5][6][7]

Основные вклады

Основная область исследований Верлинде - теория струн. За эти годы он представил ряд результатов, которые стали важными для развития теории и изучения чистая математика.

Формула Верлинде

Основная статья: Формула Верлинде

Кандидатская диссертация Верлинде была озаглавлена ​​«Применение теории конформного поля к струнам». В нем он исследовал конформные теории поля в двух измерениях и их отношение к описанию лист мира основных струн. В рамках проекта он расширил фьюжн или Алгебры Верлинде, описывающие конформные теории поля с конечным числом полей.[8] Основным результатом была явная формула для правила слияния этих алгебр, теперь известная как формула Верлинде. Это оказался весьма нетривиальный математический результат. В оригинальной работе Верлинде формула вытекала в основном из физических аргументов, но с момента ее введения было предоставлено множество формальных математических доказательств.[9]

Уравнение Виттена – Дейкграфа – Верлинде – Верлинде

[10][11]

Расширения формулы Карди

Основная статья: Формула Карди

В Формула Карди является важным результатом конформной теории поля, который позволяет вычислить энтропию 1 + 1-мерной конформной теории поля. С использованием AdS / CFT корреспонденция между конформными теориями поля и квантовой гравитацией в пространства анти-де Ситтера с одним дополнительным измерением, его можно использовать для вычисления (квантовых поправок) энтропии черные дыры в 2 + 1 измерениях. В 2000 году Верлинде распространил результат Карди на конформные теории поля произвольной размерности:[12][неосновной источник необходим ]позволяющий рассчитывать энтропию черных дыр в любом измерении.

Энтропийная гравитация

Основная статья: Энтропийная гравитация

В 2009 году Верлинде показал, что законы гравитации можно вывести, приняв форму голографический принцип и законы термодинамики.[13] Это может означать, что гравитация не является истинной фундаментальной силой природы (например, электромагнетизм ), но вместо этого является следствием стремления Вселенной максимизировать энтропию.

Возникающая гравитация и темная вселенная

8 ноября 2016 года Эрик Верлинде опубликовал свою новую теорию гравитации, в которой гравитация не является одной из четырех фундаментальных сил физики, а, скорее, гравитация возникающий от других фундаментальных сил.[1][14][15] В этой работе он утверждает, что в отличие от пространства анти-де Ситтера (AdS), голография и закон площадей не применяются точно в пространстве де Ситтера (которое моделирует нашу Вселенную), потому что существует дополнительная энтропия, связанная с космологический горизонт. Если бы эта энтропия была равномерно распределена в пространстве, она бы внесла в энтропию член закона объема, который становится доминирующим на больших масштабах длины и связан с темной энергией. Он также утверждает, что эта энтропия изменяет возникающую гравитацию, вводя остаточные силы, когда ускорение силы тяжести очень мало.[16]Результат дает возможное объяснение темной материи, подобное Модифицированная ньютоновская динамика (MOND) и объясняет эмпирическую связь между темной материей и постоянной Хаббла. К 1 августа 2018 года статья процитирована в 153 научных статьях по физике, в том числе такими известными физиками, как Ли Смолин, и Мордехай Милгром - создатель MOND. Объяснение модифицированной гравитации через энтропийную гравитацию - это «квантовая теория гравитации», объединяющая «общую теорию относительности» с «квантовой теорией поля». Сам Верлинде называет это еще и квантовой теорией информации. Уже есть критические статьи о «возникающей гравитации», такие как «Несоответствия в возникающей гравитации Верлинде» Дай, Д. Стойковича (Springer HEP, ноябрь 2017 г.), в которых говорится, что «... при правильном выполнении, сложная процедура Верлинде восстанавливает стандарт Ньютоновская гравитация вместо MOND ».

Награды и отличия

В июне 2011 года Нидерландская организация научных исследований (NWO) присудила Верлинде награду Премия Спинозы, высшая награда, доступная голландским ученым, включая грант в 2,5 миллиона евро на будущие исследования.[17] Комитет назвал его работу над формулой Верлинде, уравнениями Виттена-Дейкграфа-Верлинде-Верлинде, формулой Карди-Верлинде и энтропийной гравитацией как основные достижения, приведшие к присуждению награды.

использованная литература

  1. ^ а б Ратнер, Пол (14 августа 2019 г.). «Физик продвигает радикальную теорию гравитации - Эрика Верлинде сравнивают с Эйнштейном за полное переосмысление природы гравитации». Big Think. Получено 15 августа 2019.
  2. ^ "Домашняя страница Амстердамского университета". 14 января 2020.
  3. ^ "De Volkskrant 27 января 2010 г." (на голландском). Архивировано из оригинал 11 ноября 2013 г.. Получено 11 сентября 2011.
  4. ^ Кельман, Йоханнес. «Это из бита: как избавиться от темной энергии». Архивировано из оригинал 19 января 2010 г.. Получено 20 августа 2011.
  5. ^ а б c d Верлинде, Эрик. "Биография Резюме". Сайт Эрика Верлинде. Архивировано из оригинал 14 июля 2014 г.
  6. ^ а б "Эрик Верлинде". NWO.
  7. ^ а б "Биография Эрика Верлинде". Квантовая Вселенная.
  8. ^ Верлинде, Эрик (1988). «Правила слияния и модульные преобразования в двумерной теории конформного поля». Nucl. Phys. B. 300: 360–376. Bibcode:1988НуФБ.300..360В. Дои:10.1016/0550-3213(88)90603-7.
  9. ^ Schottenloher, Мартин (2008). Математическое введение в теорию конформного поля. Springer. ISBN  9783540686255.
  10. ^ Виттен, Эдвард (1991). «Двумерная гравитация и теория пересечений на пространстве модулей». Опросы Diff. Geom. 1: 243–310. Bibcode:1990SDGeo ... 1..243Вт. Дои:10.4310 / SDG.1990.v1.n1.a5.
  11. ^ Дейкграаф, Робберт; Верлинде, Герман; Верлинде, Эрик (1990). «Топологические строки в d <1». Nucl. Phys. B. 345: 59–86. Bibcode:1991НуФБ.352 ... 59Д. Дои:10.1016 / 0550-3213 (91) 90129-Л.
  12. ^ Эрик, Верлинде (2000). «О голографическом принципе во Вселенной с преобладанием излучения». arXiv:hep-th / 0008140.
  13. ^ E.P. Верлинде (2011). «О происхождении гравитации и законах Ньютона». JHEP. 2011 (4): 29. arXiv:1001.0785. Bibcode:2011JHEP ... 04..029V. Дои:10.1007 / JHEP04 (2011) 029. S2CID  3597565.
  14. ^ Вулховер, Натали (29 ноября 2016 г.). "Гравитация без темной материи Эрика Верлинде". Журнал Quanta. Получено 20 ноября 2018.
  15. ^ Новая теория гравитации может объяснить темную материю, Э. П. Верлинде, 8 ноября 2016 г. В архиве 11 ноября 2016 г. Wayback Machine
  16. ^ Эрик П. Верлинде, Эмерджентная гравитация и темная вселенная, SciPost Phys. 2, 016 (2017)[1]
  17. ^ «Лауреаты СВО-Спиноза 2011». Архивировано из оригинал 22 августа 2011 г.. Получено 20 августа 2011.

внешние ссылки