Todo es entropía. Peter Freund afirma que las ideas de Erik Verlinde se aplican a toda la física

Por Francisco R. Villatoro, el 27 agosto, 2010. Categoría(s): Ciencia • Física • Noticias • Physics • Science ✎ 9

En este blog aún no nos hemos hecho eco de las ideas de Erik P. Verlinde sobre la gravedad como un fenómeno emergente, pura entropía en acción. Peter G. O. Freund, un gran físico teórico como Verlinde, afirma que si la gravedad es entropía, la conjetura de Maldacena pide a gritos que todo el modelo estándar sea entropía. El modelo estándar, la gravedad y, ya que puestos, «todo» es pura entropía. Fenómenos emergentes. ¡Qué bien suena la palabra emergente! Pura tautología. Hasta que alguien demuestre lo contrario, «todo» no puede ser emergente. «Algo» tiene que haber. Digo yo. Los interesados en el artículo de Freund (4 páginas a letra gorda) lo pueden leer en «Emergent Gauge Fields,» ArXiv, 24 Aug 2010. El artículo original de Verlinde, si aún existe alguien que no lo conozca, es «On the Origin of Gravity and the Laws of Newton,» ArXiv, 6 Jan 2010. ¡Qué aún no conoces las ideas de Verlinde! ¡No me lo puedo creer! En español podéis leer la traducción de Kanijo, «La gravedad surge a partir de la información cuántica,» Ciencia Kanija, 26 Marzo 2010; Ignacio Munguía, «El Universo es una memoria holográfica gigante,» GenCiencia, 12 Enero 2010; y Galileo, «La gravedad: una fuerza entrópica, Parte 1,» «Parte 2,» y «Parte 3,» Odisea Cósmica, Enero 2010; entre otras muchas fuentes. En mi modesta opinión las ideas de Verlinde y Freund no son una buena implementación del «it from bit» de Wheeler («Descanse en paz, Dr. “It from bit” (o fallece John Archibald Wheeler a los 96 años),» 15 Abril 2008).

Hablando de entropía no puedo dejar de recomendar la interesante charla GoogleTechTalks de Sean Carroll sobre la entropía, el origen del universo y la flecha del tiempo. Muy buena.

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9 Comentarios

  1. Si todo es entropía, caos, desorden … El campo gravitatorio, a escala humana, tiene la apariencia de comportarse muy adecuadamente a ciertas reglas nada desordenadas (Newton), . Y estadisticamente si dejo caer una manzana desde lo alto de una habitación hermética y donde se ha practicado el vacío (no hay gases ni rozamiento), creo que llega al suelo con casi (el casi lo pongo por posibles errores de medida)a la misma velocidad en un 99,999999% por no decir el 100% … no entiendo ni un pepino …
    Va a resultar que la ley fundamental del Universo o su «orden» es que todo tiende al «desorden» en su máximo grado … ¿De verdad alguien lo entiende?

    1. Avisando que no tengo ni idea de estos temas; @JavCasta, que todo sea entropía, no significa que todo deba estar uniformemente distribuido; de hecho, que al final haya una teoría que analice el nivel de entropía de todos los sistemas (y pueda definir con exactitud éstos y su evolución a partir de ella) no va a cambiar ni un ápice nuestra realidad, únicamente el conocimiento que creamos tener de ella (más objetivamente, unicamente el control que tengamos de ella).

  2. Muchas gracias otra vez Francis por tan interesante noticia. Seguí tu recomendación y escuché la charla GoogleTechTalks de Sean Carroll sobre la entropía, el origen del universo y la flecha del tiempo. Es buena. Hay varios temas que él afirma rotundamente que no se sabe todavía la respuesta. Sólo citaré uno: afirma que la entropía del Universo hoy es muy alta, mientras que yendo hacia atrás en el tiempo (cerca del «big-bang») es muy pequeña. Creo que es muy correcto y conocido. Pero añade que nadie sabe porqué es esto. En mi opinión ya hay muchos científicos que lo saben: la entropia de un sistema crece con la masa. En mi teoría, que no hace falta para la conclusión que expongo pero ayuda, el mass-boom implica que la masa crece con el tiempo. En cualquier caso se sabe que la entropía del universo crece con el tiempo t,en realidad como t^2. Luego está ya explicado y conocido que inicialmente, para una t pequeña, la entropía tiene que ser realmente pequeña. La entropía del Universo hoy es muy alta porque el Universo es muy viejo….

    Antonio Alfonso Faus

  3. La aseveración de Verlinde de que la gravedad no es una fuerza sino una especie de ilusión, hasta cierto modo la comparto. Lo que he leído me trae a la mente la forma en que yo veo el asunto. Trataré de explicarme.

    Cuando se deja caer dos objetos, uno más pesado que el otro, se está dejando que la gravedad actúe. Ambos llegan al piso al mismo tiempo. Si consideramos que la gravedad es una fuerza, el resultado confunde. Sin embargo, si consideramos que la gravedad no es una fuerza si no una aceleración, el problema desaparece.

    La masa de la Tierra atrae los objetos imprimiéndoles una aceleración, la de la gravedad, porqué es un objeto muy masivo y la atracción que ejerce sobre los objetos en su superficie es mucho mayor que la que éstos ejercen sobre ella. La Tierra atrae cada gramo de masa (o cada partícula de la está compuesta) de la misma forma. Si un objeto tiene mil gramos de masa, la Tierra le imprimirá una aceleración de 9.8 m/s2 a cada uno de los mil gramos de su masa. Si un objeto tiene cinco mil gramos de masa, cada uno de sus gramos se verán atraídos de la misma forma. La aceleración de la gravedad por cada gramo de masa es la misma. Un objeto de diez kilogramos pesará 9.8 N. Un objeto de cinco la mitad. Sin embargo, cada gramo de su masa se verá acelerado de igual forma al dejarlo caer; y, ambos objetos, de diferente masa, llegarán al piso en el mismo momento y habiendo tenido las velocidades instantáneas iguales a lo largo de la distancia recorrida.

    Es más, el valor de 9.8 m/s2 se debe a la cantidad de masa de la Tierra. La masa de la Tierra es tan grande en proporción a los objetos de nuestros experimentos sobre su superficie que la atracción que éstos ejercen sobre la masa de la Tierra es despreciable, si bien existe. Pues cada objeto que es atraído hacia el centro de la Tierra, también atrae a la Tierra, imprimiéndole a ésta una aceleración hacia si, aunque ésta sea muy pequeña, y por tanto despreciable desde el punto de vista del cálculo. Por tanto, si hay masa, hay atracción. Cada objeto, por pequeño que sea, tiene un campo gravitacional. Cada objeto que tenga masa, atrae a otros objetos que tengan masa. Y, es, a su vez, atraído por ellos. En otras palabras, diría yo, la gravedad es una propiedad de la masa. Si hay masa hay gravedad, o atracción gravitacional.

    Se suele medir la masa (o cantidad de materia) de un objeto por el peso; o sea, por la fuerza que produce al ser acelerado por la gravedad producida por la masa de la Tierra. El peso es una fuerza resultante de la existencia de una masa que está siendo acelerada en dirección al centro de la Tierra.

    Masa y gravedad van juntas. Si no hay masa no hay atracción y aceleración gravitacional. Y, aventuraría, todo es producto de la mecánica de los átomos que componen estas masas. Por otra parte, energía y masa están relacionadas. Y ahí, lo dejo, pues esto se ha hecho ya demasiado largo.

  4. Me faltó decir que si bien la naturaleza de las partículas, y de la masa, puede ser aleatoria, la cantidad infinita, número muy grande de combiaciones posibles, da, por ejemplo en el sistema de la Tierra, regularidades. Que son los objetos que percibimos y mantienen su existencia en el tiempo, tal vez cambiando en períodos largo, y efectos permanentes como la gravedad.

    Ricardo Ávila
    Lima, Perú

  5. Un amigo, que leyó mi comentario, me pregunta que como compatibilizo lo que digo en el comentario con los conceptos de masa de inercia y masa de gravedad. La mas de inercia es mayor en el objeto más pesado. También la masa gravitacional. El objeto más liviano tiene una masa de inercia menor. Y, una masa gravitacional menor. El objeto de mayor masa es acelerado en mayor proporción que el objeto más liviano, pero su masa de inercia lo retarda en la misma proporción; y, el resultado es que ambos llegan al piso al mismo tiempo.

    La duplicidad de masas explicaría, por tanto, porqué ambos llegan al suelo al mismo tiempo. Ahora bien, las velocidades al caer no debieran ser las mismas para cada instante para cada uno de los dos objetos. La velocidad promedio será la misma, pero no la velocidad al comienzo de la caída y al final de ésta. En el caso del objeto de mayor masa, la velocidad al comienzo de la caída será más lenta. Las velocidades instantáneas no serían las mismas. Las posiciones para cada fracción de segundo de la caída no serían las mismas. No lo he comprobado, pero me inclino por pensar, y así lo veo, que ambos objetos coincidirían en su trayectoria de caída. Por lo que me inclino a pensar, como dije en el comentario anterior que cada partícula de la masa, se ve acelerada en igual forma. Y, que es propiedad de la materia, el ser acelerada por la gravedad. Ocasionada por otra masa. Un poco, como que entiendo que masa, o cantidad de materia, indican cosas relacionadas o definidas por la atracción de unas a otras.

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