Holographic Hot Horizons

Uit een berichtje op het blog:

http://www.scientificblog(...)graphic_hot_horizons

blijkt dat Verlinde morgen gaat publiceren.

Heb het artikel tussen de bedrijven door nu twee keer gelezen en die 2*pi factor om alles mooi kloppend te maken mij viel net als Motl ook al op. Dat is een wat merkwaardige injectie in de relatie tussen entropie verandering en een verplaatsend bit.

"The reason for putting on the factor 2*pi will become apparent soon", stelt Verlinde. Maar hij blijkt later die term alleen maar nodig te hebben om netjes F=m*a te laten ontstaan. Er zit geen fysische verklaring achter.

Hier is ook de eerste reactie van de Hammock physicist.

http://www.scientificblog(...)/it_bit_case_gravity

Hij is vrij positief en ik deel zijn conclusie dat Verlinde "is on to something". Het idee is ook bijna te elegant en mooi om niet waar te zijn.

Ook dat stukje over het volledig verzadigde holografische scherm en dat eigenlijk daardoor het zwarte gat ontstaat. D'r kan gewoon op een gegeven moment geen bit meer bij.

quote:

Op vrijdag 8 januari 2010 12:18 schreef Haushofer het volgende:
Tsja, "te mooi en elegant om niet waar te zijn" herinnert me aan een zekere SU(5) unificatiepoging Daar moet je altijd wat mee oppassen. Zal zelf het artikel binnenkort (dit weekend?) proberen goed door te nemen, en ondertussen wacht ik andere reacties af.

M'n promotor kwam met het idee om in de krant ook es een artikel te publiceren van alle natuurkundehypes van de afgelopen jaren en om te kijken wat daar mee gebeurd is. Ik kan me bijvoorbeeld nog een Surfdude Stuns physics artikel herinneren, of een Horava Gravity hype.

Haushofer,

Daar heb je gelijk in. Niet alle mooie theorieën en de daarmee geassocieerde hypes kloppen natuurlijk, maar toch zijn de meeste kloppende theorieën wel vaak mooi en bezitten ze een zekere elegantie.

Dus beginnen vanuit een "mooi" idee, kan een goed startpunt zijn voor een nieuwe redenatie. Symmetrie en complementariteit spelen een belangrijke rol in de "schoonheid" der dingen. Dus bijv. het omkeren van simpele redenaties als: een golf kan zich als een deeltje gedragen, dus waarom zou een deeltje zich niet als een golf kunnen gedragen? (DeBroglie), of zoals Verlinde dat doet door te stellen dat iets dat versneld wordt een temperatuur moet hebben, dus als iets een temperatuur heeft het wel eens versneld zou kunnen worden.

Ben benieuwd naar jouw analyse na dit weekend.

Nog meer uitleg en nu "straight from the horse's mouth" !

http://staff.science.uva.nl/~erikv/page18/page18.html

Heb op basis van Verlinde's toelichting het volgende plaatje gemaakt. Eerste poging. Dus WIP.

Haushofer, kom d'r maar in!

quote:

Op zaterdag 16 januari 2010 14:15 schreef Haushofer het volgende:
Ik moet het einde van het artikel nog beter doorlezen, maar ik ben ook benieuwd naar de implicaties voor snaartheorie. Snaartheorie kent meerdere motivaties, maar zover ik weet is één van de hoofdmotivaties de problematiek omtrent kwantumgravitatie. Als zwaartekracht op deze manier geen fundamentele kracht blijkt te zijn, is het de vraag wat de rol van het graviton in snaartheorie is.

Sowieso heb ik nooit helemaal de rol van het graviton in snaartheorie begrepen; enerzijds heb je een snaar die zich door de ruimtetijd beweegt waar een graviton in het spectrum voorkomt. Aan de andere kant is het graviton een kwantum van ruimtetijd. Het staat vast in boeken als Green Schwarz Witten, maar dat is me nooit duidelijk geworden.

Ook ben ik erg nieuwsgierig naar wat dit allemaal betekent voor de wens van veel fysici om een achtergrondsafhankelijke theorie op te stellen. Algemene covariantie lijkt een voorwaarde om de Einsteinvergelijkingen af te kunnen leiden, maar hoe achtergrondsafhankelijkheid in dit plaatje past is me ook nog niet helemaal duidelijk.

Haushofer,

Dit zegt Erik Verlinde zelf over de implicaties voor de snaartheorie (waar hij opmerkelijk genoeg één van de topspecialisten in is en mijns inziens zijn 'open mind' mee demonstreert):

quote:

If the previous papers had made the emergence of gravity so clear, why are people still regarding string theory as the final theory of quantum gravity? Somehow, not everyone was convinced that these similarities mean something, or at least, people had no clear idea of what they mean.

Some people may think that when we develop string theory further that eventually we will learn about this. I am not sure that string theory is the way to go. In any case, not if we keep regarding the definition in terms of closed strings as being microscopically defined, may be equivalent to some other formulation. And not if we keep our eyes closed for emergent phenomena. Graviton's can not be fundamental particles in a theory of emergent space time and gravity.

So what is the role of string theory, if gravity is emergent? I discussed this at some level in the paper. It should also be emergent, and it is nothing but a framework like quantum field theory.

In fact, I think of string theory as the way to make QFT in to a UV complete but still effective framework. It is based on universality. Many microscopic systems can lead to the same string theory. The string theory landscape is just the space of all universality classes of this framework. I have more to say about it, but will keep that for a publication, or I will post that some other time.

Die achtergrondsafhankelijkheid is inderdaad een lastige. Als ik het goed begrijp zijn ruimte-tijd in de ART een integraal (emergent) onderdeel van de veldvergelijkingen. Als je zwaartekracht probeert te kwantiseren in gravitonen dan hak je ook meteen de ruimte-tijd op in kleine korreltjes. En dat blijkt niet met elkaar te reconcilieren zonder allerlei hardnekkige oneindigheden.

Even een dump van mijn huidige begrip van Verlinde's theorie:

Het standaardmodel unificeert drie krachten EM/zwak/sterk maar de zwaartekrackt lijkt meer op een entropic force. Voor zijn theorie zijn er als a proiri achtergrond maar drie elementen noodzakelijk:

* tijd (waaruit je Temperatuur en Energie als macrovariabelen kan afleiden)
* micro-states van deeltjes (waaruit je Entropie en elke gewenste andere 'micro state' lens)
* een emmertje elementaire deeltjes die elkander beïnvloeden (kwantumfysica QM)

Uit de standaard entropieformule (met E, S en T) kun je een entropische kracht F afleiden zonder enige andere a proiri achtergrond (als een 'veld' of 'ruimte'). Entropie komt puur uit tijd en de micro-states (plus wat statistiek). Die micro-states hebben (nog) niets te maken met de echte 'space' en worden wiskundig als 'state-phases' of 'Hilbert-ruimtes' beschreven.

Ook het holografisch principe (=bits op een D-dimensioneel screen beschrijven een D+1 object) heeft niet meteen met echte 'space' te maken, maar lijkt meer op een digitale D+1 bril om naar een subset van de microstates te kijken waardoor je dan opeens de echte 'space' tezamen met een entropische kracht ziet verschijnen. Deze digitale D+1 bril kun je ook gebruiken om inertiale assenstelsels (niet versneld) en non-inertiale assenstelsels (versneld) te laten emergeren en dan daarin bijvoorbeeld bewegende massa's te bestuderen (daar komen dus de informatieverschillen vandaan die Verlinde verdenkt van het veroorzaken van een entropische 'zwaarte' kracht).

Het standaardmodel levert je via "velden" de unificatie tussen de macro-SRT en de pico-QM met als emergente bonus de Minkowski ruimte-tijd, massa (nog ff hopen dat het Higgs boson gevonden wordt ), een constante snelheid van het licht en de equivalentie van massa en energie via E=mc^2.

Op het interessante blog van Lubos Motl (waar Erik Verlinde zelf ook post) lijkt de vraag zich nu toe te spitsen op de (on)mogelijkheid van het afleiden van een eindige/begrensde kracht F uit een aantal oneindige thermodynamische variabelen.

Spannend

quote:

Op zaterdag 16 januari 2010 21:16 schreef Haushofer het volgende:
Ja, eigenlijk wil ik hier wel wat meer tijd in steken, maar ik heb ook nog een eigen onderzoek te doen waar ik eigenlijk ook de handen vol aan heb op het moment Maar het raakt wel aan holografie.

Studeer je zelf trouwens ook iets in de richting van Natuurkunde, Agno?

Neen, jammer genoeg niet. Ben econoom, maar heb me altijd mateloos geïnteresseerd voor Natuurkunde en Wiskunde.

Helaas moesten we in de derde klas van het VWO al verplicht een Alfa- of Betarichting kiezen. Aangezien ik toen nog wat meer moeite had met de exacte vakken (en er bovendien een heel leuk meisje ook de A-kant opging... ) ben ik uiteindelijk in de alfa-studierichtingen terecht gekomen. Door een drukke baan en gezin is er nu veel te weinig tijd om nog een studie te gaan volgen.

Momenteel werk ik bij een grote Nederlandse multinational en heb gemerkt dat ik als alfa met enige beta affiniteit toch heel wat bruggen tussen afdelingen heb kunnen slaan. De meeste 'hard-core' beta's in ons bedrijf (Natuurkunde/Wiskunde/Chemie, een aantal gepromoveerd), beginnen meestal in specialistisch researchwerk, maar gaan na een tijdje (einde Sturm und Drang fase ) toch bijna allemaal de managementkant op (vele beta's beschikken overigens ook over sterke alfa competenties). Toch kiezen velen ervoor om er dan een 'alfa' studie naast te gaan doen (meestal een executive MBA). Wat echter nooit voorkomt is dat een pure alfa er opeens betastudie naast gaat doen en in research eindigt. Misschien word ik ooit nog de eerste...

Sta mij overigens toe om hier nogmaals te benadrukken hoe jouw passie voor de Natuurkunde werkelijk afspat van de kristalheldere stukken die je hier post. Alleen als je de complexe materie echt begrepen hebt, kan je zo helder en met empathie voor de minder geschoolde lezer schrijven. En dat werkt buitengewoon aanstekelijk!

Mark my words: die Haushofer, die gaat nog voor hele grote doorbraken zorgen