Dos artículos en contra de la nueva gravedad emergente de Verlinde

Dibujo20170216 rotation curves for exponential discs using Newtonian dynamics MOND and emergent gravity mnras arxiv org

Hoy se publican dos nuevos artículos que estudian las predicciones de la nueva gravedad emergente de Verlinde. Ambos artículos contradicen dicha teoría con diferente grado de certeza. El primer artículo observa que Verlinde exige una relación masa-luminosidad (M/L) para las estrellas más baja de la observada para explicar las curvas de aceleración radial en la parte central de las galaxias. De hecho, la nueva propuesta de Verlinde funciona peor en dicho caso que la propuesta MOND original de Milgrom.

El segundo artículo aplica la gravedad emergente a los planetas del Sistema Solar. Se observa una desviación en siete órdenes de magnitud. Esto ya lo sabía Verlinde, que siempre afirmó que su idea no es aplicable al Sistema Solar. Sin embargo, su idea no incluye ningún mecanismo específico que impida su aplicación a la escala del Sistema Solar. En rigor, hasta que no se descubra un mecanismo que apantalle sus efectos a pequeña escala, la contradicción con la Naturaleza es inevitable.

Por supuesto, todo el mundo cree que Verlinde modificará su gravedad emergente para evitar estos problemas. La cuestión es cómo (pues las modificaciones más obvias no parece que vayan a funcionar). Los artículos son Federico Lelli, Stacy S. McGaugh, James M. Schombert, “Testing Verlinde’s Emergent Gravity with the Radial Acceleration Relation,” MNRAS Letters (2017), arXiv:1702.04355 [astro-ph.GA], y Aurelien Hees, Benoit Famaey, Gianfranco Bertone, “Emergent gravity in galaxies and in the Solar System,” arXiv:1702.04358 [astro-ph.GA]. Me he enterado gracias a un tuit de uno de los autores (Benoit Famaey‏, @darth_ben).

Dibujo20170216 Comparison observed RAR and EG predictions mnras arxiv org

Te recuerdo que Verlinde presentó en 2016 una explicación del efecto de la materia oscura en el marco de su gravedad emergente (EG). La energía oscura en un espaciotiempo tipo de Sitter produce una fuerza gravitacional adicional sobre la materia bariónica a escala galáctica que explica los efectos que asociamos a la materia oscura. Para una masa puntual, esta fuerza es equivalente a la dinámica newtoniana modificada (MOND) de Milgrom. Pero para galaxias de tamaño finito hay diferencias entre EG y MOND, sobre todo en la región interior de la galaxia.

El artículo de Federico Lelli y sus colegas observa que el ajuste de las predicciones de la gravedad emergente a las curvas de velocidad radial galáctica (RAR) requiere un valor bajo de la relación masa/luminosidad de las estrellas (M/L). Este valor está en contradicción con las estimaciones astronómicas. Más aún, la gravedad emergente predice una correlación de los residuos alrededor de las curvas RAR que no se observa en las datos astronómicos. Ambos contradicciones entre las observaciones de la Naturaleza y las predicciones de Verlinde suponen un duro varapalo para sus ideas.

Dibujo20170216 estimation secular advance argument perihelion for planets from emergent gravity arxiv org

El artículo de Aurélien Hees y sus colegas recuerda que la gravedad emergente conduce a una transición entre la dinámica newtoniana y la dinámica newtoniana modificada (MOND). Esta región de transición que depende de la primera derivada de la aceleración newtoniana con el radio no existe en la propuesta MOND de Milgrom y marca la gran diferencia con Verlinde. En principio, nada impide aplicar dicha idea a los planetas del Sistema Solar. En su caso predice una oscilación secular del perihelio de los planetas enorme, unos siete órdenes de magnitud mayor del observado.

Todo esto me recuerda las palabras de Richard Feynman: “It doesn’t make any difference how beautiful your guess is, it doesn’t make any difference how smart you are, who made the guess, or what his name is. If it disagrees with experiment, it’s wrong. That’s all there is to it.” O traducido: «No importa lo bella que sea tu teoría, no importa lo inteligente que tú seas, quién sea su autor, o cuál es su nombre. Si no está de acuerdo con el experimento [o las observaciones de la Naturaleza], es incorrecta. Así de sencillo».

12 Comentarios

Participa Suscríbete

GroovyGroovy

Francis, gracias por la reseña. En un post de diciembre de 2016 Sabine Hossenfelder comentaba el paper de Erik Verlinde. Al parecer Verlinde defiende la idea de que la fuerza gravitacional es algún tipo de fuerza entrópica, esto supone desviarse de la perspectiva relativista canónica que afirma que la gravedad se debe a la curvatura del espacio-tiempo. En la perspectiva verlindiana la gravedad surge (emerge) como consecuencia de la interacción de los elementos fundamentales que fabrican el espacio-tiempo. Apunta Hossenfelder que en la gravedad emergente no resulta importante que la física se construya en distancias cortas, es decir, que el criterio para discernir qué son dos puntos próximos se basa en la simple emergencia del espacio-tiempo. Aunque el artículo de Hossenfelder es escéptico con la propuesta de Verlinde, reconoce la creatividad del físico holandés que lo lleva a desviarse del canon relativista.

EloyEloy

“It doesn’t make any difference how beautiful your guess is, it doesn’t make any difference how smart you are, who made the guess, or what his name is. If it disagrees with experiment, it’s wrong. That’s all there is to it.”
Totalmente de acuerdo. No se puede expresar mejor.
Sin embargo es interesante ver como otros modelos se aproximarían bastante a los comprobados y ver que es lo que cambia en ellos.
Muchas gracias por el artículo

PelauPelau

Al parecer sólo unos pocos elegidos (Einstein, por ejemplo) tienen suerte con la belleza :)

Héctor SegalHéctor Segal

Totalmente de acuerdo, pero apliquemos esa consideración a todas las teorías, y no que en otros casos recurramos a la ‘subdeterminación de las teorías por los hechos’…Paisaje, cuerdas, etc.

Francisco R. Villatoro

Héctor, recuerda que hay que separar teoría y fenomenología. La fenomenología busca la comparación con las observaciones y los experimentos; si falla la fenomenología, pues falla y punto. La teoría per se es matemáticas y busca la belleza, y otros atributos abstractos; no te confundas.

Alvaro VerdionAlvaro Verdion

No estoy muy al tanto pero existe algún limite de parchear una hipótesis si no encajan las observaciones?
Es como poner IFs en un algoritmo por cada caso que no contempla de forma general. Quizá es un mal algoritmo

Pedro Mascarós

Sea como fuere son muy importantes todas estas teorías que finalmente hacen aguas; son puntos de vista que tarde o temprano hay que valorar, si no lo hubiera sacado Verlinde, lo tendría que haber sacado otro, sin otras teorías no hay contraste, y sin contraste aun cuando la observación te apoye, nunca vas a tener claro si estás dando en el clavo o simplemente estás teniendo suerte de forma temporal.

Pedro Mascarós

E incluso yo lo llevaría algo más lejos. Hace poquito estuve leyendo sobre el concepto del Tiempo tomado no por la forma ortodoxa que nos gusta actualmente, es decir, desde un punto de vista relacional, pasivo, dimensional, si no como un elemento de la naturaleza activo, como sustancia, como si de energía o materia se tratara. Pues bien, este punto de vista sustancial crea más incógnitas que el concepto actual que nos gusta, pero al mismo tiempo me di cuenta de una cosa ¿Cómo es posible que yo, de siempre, haya aceptado tan alegremente el concepto de tiempo actual, sin haber leído también sobre el otro? No debería haberlo hecho…es ahora cuando realmente puedo defenderlo con más vehemencia, y no antes.

Pedro Mascarós

Ese artículo de Francis que enlazas es muy bueno, muy bueno, con un montón de lectura interesante, y también comentarios; hay gente que ha dejado de comentar de unos años a esta parte y es una lástima.

Cuanto por saber, cuanto por leer y entender, y qué poco tiempo…¡por dios!

PelauPelau

Muy pero muy buen artículo, sí señor. Me lo enlazó Ramiro Hum-Sah hace unos días… o unos metros en la D3+1 :)

Deja un comentario

Tu email nunca será mostrado o compartido. No olvides rellenar los campos obligatorios.

Obligatorio
Obligatorio
Obligatorio

Puedes usar las siguientes etiquetas y atributos HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>