Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , 199 reacties

Een Nederlandse hoogleraar heeft een hypothese gepubliceerd die stelt dat donkere materie niets meer is dan een illusie. Volgens zijn theorie is de gemeten zwaartekracht in sterrenstelsels verklaarbaar op een andere manier dan door een donkere materie te veronderstellen.

Hoogleraar Erik Verlinde, die is verbonden aan de Universiteit van Amsterdam, publiceerde zijn werk maandagnacht op Arxiv, een site waar wetenschappers artikelen op kunnen zetten voordat ze in wetenschappelijke tijdschriften staan na peer reviews.

De 54-jarige Verlinde bouwt volgens de Volkskrant voort op zijn eigen hypothese over zwaartekracht van zes jaar geleden. Die houdt in dat zwaartekracht ontstaat door het herschikken van informatie, in plaats van een inherente kracht van massa te zijn.

De theorie over donkere materie ontstond doordat wetenschappers bepaalde observaties niet konden verklaren. Zo zouden sterrenstelsels te weinig massa hebben in de geobserveerde sterren om bij elkaar te blijven en zou er onvoldoende baryonische massa zijn om fenomenen als zwaartekrachtlenzen volledig te verklaren.

De nieuwe theorie van Verlinde sluit aan op de aangetoonde uitdijing van het universum. Zwaartekracht zou volgens hem een emergente eigenschap zijn die veroorzaakt wordt door entropie. De entropie zou door het uitdijen afnemen en dat zou een elastisch effect op de massa hebben; het volume van ruimtetijd zou terug willen veren naar het kleinere volume en dat zou een veerkracht, of zwaartekracht opleveren. Daarmee zou extra massa in het universum, in de vorm van theoretische donkere materie, niet nodig zijn om de zwaartekracht die wordt geobserveerd te verklaren.

Verlinde gaat daarmee rechtstreeks in tegen de zienswijze van veel wetenschappers in de afgelopen decennia. Het is nog onbekend hoe medewetenschappers reageren op zijn theorie.

Moderatie-faq Wijzig weergave

Reacties (199)

Hier een filmpje met uitleg.
Hier een populair-wetenschappelijk artikel die het paper echt probeert uit te leggen, concreter dan het artikel van NEMO dat hieronder in de comments staat:
www.quantumuniverse.nl/emergente-zwaartekracht-en-het-donkere-heelal/

Het artikel is geschreven door Marcel Vonk en gechecked door Manus Visser, die ook het de paper van Erik Verlinde heeft gechecked.
Als dit populair-wetenschappelijk is.... Ik haak echt af al halverwege het artikel (met mijn ouderwetse ir.-titel)
De uitleg in dat filmpje is nogal abstract. De inhoud van het paper wordt verder niet behandeld. Voor wat meer achtergrondinformatie is de link in SED in 'nieuws: Nederlandse hoogleraar publiceert theorie over donkere materi... wel aardig :)

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 8 november 2016 12:55]

Vind je? Ik vind het van een hoog "wij van WC-eend..."-gehalte: Ik heb een theorie A verzonnen. Er is nog geen bewijs voor A, maar nu heb ik een theorie B, die steunt op theorie A.

Wat bewijst theorie B over theorie A? Dat je op het rekenmodel van theorie A andere theorieŽn kan bouwen?

Ik zou graag expirimenten zien die A toetsen op validiteit. Als B daar bij kan helpen, prima.

(hetzelfde geldt trouwens voor de theorie van 'donkere materie' en 'donkere energie', waarvan niemand weet wat het is, maar aanneemt dat het er is omdat dat de formules kloppend maakt...)

[Reactie gewijzigd door MrWilliams op 8 november 2016 13:15]

Experimenten die je theorie bewijzen zouden natuurlijk geweldig zijn, maar zijn helaas lang niet altijd mogelijk. In dat geval wordt vaak de benadering genomen die hier is gekozen: namelijk het proberen observeerbare eigenschappen van het universum te verklaren aan de hand van je theorie. Als je een rekenmodel weet te ontwikkelen dat in lijn lijkt te zijn met alle observaties, kan je theorie aannemelijk lijken te zijn.
De wetenschappelijke consensus zou dan kunnen veranderen om jouw model als standaardmodel aan te nemen, als deze 'beter' is dan het tot dan toe aangenomen model (bijvoorbeeld omdat deze minder niet-verifieerbare aannames doet zoals het bestaan van donkere materie, zie Occam's razor).
(hetzelfde geldt trouwens voor de theorie van 'donkere materie' en 'donkere energie', waarvan niemand weet wat het is, maar aanneemt dat het er is omdat dat de formules kloppend maakt...)
De termen zijn slecht gekozen en doen eerder aan de Protoss denken dan aan echte wetenschap. In feite betekent "donkere materie" hetzelfde als "ufo": een verzamelnaam als placeholder totdat het effect geÔdentificeerd is.

Een ufo is niet langer een unidentified flying object wanneer men weet wat men gezien heeft, en donkere materie zal een echte naam krijgen zodra we weten wat het is.
"Donkere materie" is behoorlijk duidelijk gedefinieerd: Het is materie die niet beinvloedt wordt door elektro-magnetische velden (waaronder licht), maar wel (gravitionele) massa heeft. Qua definitie is dat vergelijkbaar met de term "Fermion" voor materie die beinvloedt wordt door het Pauli uitsluitingsprincipe.
"Donkere materie" is behoorlijk duidelijk gedefinieerd: Het is materie die niet beinvloedt wordt door elektro-magnetische velden (waaronder licht), maar wel (gravitionele) massa heeft. Qua definitie is dat vergelijkbaar met de term "Fermion" voor materie die beinvloedt wordt door het Pauli uitsluitingsprincipe.
Dan blijft het nog altijd een placeholder, want er is nog niemand geweest die die "materie" fysiek in handen had of gemeten heeft als bestaand.

Het hele begrip van 'donkere materie' is slechts een aanname met de juiste eigenschappen om de rekenmodellen kloppend te maken, wat die 'donkere materie' precies is en of die wel fysiek bestaat hebben we nog niet kunnen onderzoeken.

Dat is precies dezelfde analogie als een UFO: Er is iets waargenomen wat de eigenschappen heeft van een vliegend voorwerp, maar we hebben niet kunnen onderzoeken wat die eigenschappen precies veroorzaakt, en of het wel een bestaand voorwerp is.
Je vergist je; donkere materie is gemeten in andere sterrenstelsels. We zien daar namelijk een overschot aan gravitionele massa die niet gepaard gaat met elektro-magnetische wisselwerking, en dat is precies de definitie van donkere materie.
Je vergist je; donkere materie is gemeten in andere sterrenstelsels. We zien daar namelijk een overschot aan gravitionele massa die niet gepaard gaat met elektro-magnetische wisselwerking, en dat is precies de definitie van donkere materie.
Dat is de interactie die we onder het noemertje 'donkere materie' gooien. We kunnen namelijk alleen de zwaartekracht (het effect dus) waarnemen, niet de directe massa van donkere materie. Niemand weet wat voor eigenschappen die donkere materie intern heeft en hoe het zich gedraagt, het enige wat we weten is de interactie met de buitenwereld (net zoals een opname van een UFO).

De term 'donkere materie' wordt ook alleen maar gebruikt omdat we ergens zwaartekracht zien maar we niet weten waar het vandaan komt. Als we de bron namelijk wel konden zien dan was het normale massa geweest.

Met andere woorden: We kunnen het effect wel zien, maar niet wat precies de oorsprong is, dat is een black-box die aan de juiste waarnemingen voldoet en daarom de term 'donkere materie'.
De vergissing is dus precies andersom: we hebben sterrenstelsels zich zien bewegen op een manier die we niet kunnen verklaren, en posturen daarom "donkere materie" om e.e.a. kloppend te maken. Het concept van donkere materie bestond nog niet voordat er over deze afwijkingen gesproken werd.
Vind je? Ik vind het van een hoog "wij van WC-eend..."-gehalte: Ik heb een theorie A verzonnen. Er is nog geen bewijs voor A, maar nu heb ik een theorie B, die steunt op theorie A.
Onwaar. Sowieso zijn het hypothesen, geen theoriŽn. Het vervelende van A was dat deze niet verifieerbaar was. B is dat wel. Ik zie B dan ook niet iets dat van A uitgaat, maar deze juist meer uitdiept. Zoals de generale relativiteitstheorie op de speciale relativiteitstheorie.
In de volksmond wordt het woordje theorie vaak gebruikt voor wat wij wetenschappers een hypothesus noemen (niet perse toetsbaar), waar een theorie "enigzins" toetsbaar is.

Verder zeg jij nu dat het onwaar is dat hij iets vindt, lijkt me sterk dat hij zich vergist en jij gelijk krijgt ;)
Miscshien lees ik je bericht verkeerd ;-) maar het is net omgekeerd: een hypothese wordt getoetst en is per se toetsbaar, een theorie nooit. Je kan nooit een theorie 'toetsen' in 1 experiment bijvoorbeeld of zwaartekracht licht afbuigt. Er is geen experiment denkbaar dat dit in 1 keer kan 'bewijzen'. Het is hooguit een conclusie die je kunt trekken, liefst na meerdere experimenten met verschillende invalshoeken. Je kan wel de hypothese toetsen dat de sterren vlak naast de zon net iets anders ten opzichte van elkaar staan als je daar tijdens een zonsverduistering naar kijkt. Een hypothese is juist toetsbaar, dat is de essentie ervan. Dus als 'theorie a' van deze hoogleraar niet toetsbaar was, dan was het geen hypothese. En als er ook niets toetsbaars uit af te leiden viel, dan was het ook geen goede wetenschappelijke theorie, want de essentie van een wetenschappelijke theorie is dat daaruit toetsbare hypothesen zijn af te leiden.

En het al dan niet bevestigd of verworpen worden van hypothesen kun je dan eventueel zien als bijdragen aan de geloofwaardigheid van je theorie. Dat zal je altijd moeten beargumenteren, en daar zijn altijd wel weer spelden tussen te krijgen.

On-topic, die zwaartekracht toch... als kind snapte ik er al geen fuck van, en het is geweldig om te zien dat de slimste koppen van de wereld er ook nog steeds keihard op stuklopen. Het blijft toch iedere keer weer een massief groot struikelblok. Dit suggereert inderdaad dat er iets niet klopt ;-) Het is ook een soort tegen-intuitief, dat twee objecten die elkaar helemaal niet raken (aarde en maan) toch gigantische krachten op elkaar uitoefenen. Zoiets groots en zwaars als de maan zou allang weggesuist moeten zijn, maar door wat voor raadselachtige reden dan ook blijft dat ding in de buurt en blijven wij maar rond de zon jagen. We kunnen het berekenen, het voorspellen, karretjes naar andere planeten toesturen, maar waarom het werkt zoals het werkt - niemand begrijpt er een drol van. Prachtig! ;-)

[Reactie gewijzigd door Znorkus op 9 november 2016 10:21]

Mea culpa. inmiddels heb ik meer materiaal en uitleg gezien en begrijp dat zijn tweede theorie inderdaad toetsbare handvatten levert voor zowel zijn eerste als zijn tweede stuk. Ik hoop serieus dat dit een doorbraak brengt!
Ik zou graag [sic] expirimenten zien die A toetsen op validiteit.
Als de waarde van de zwaartekrachtversnelling uit zijn theorie klopt met wat we hier meten, dan vind ik dat al een heel aardige 'experimentele confirmatie'.
Ik zou graag expirimenten zien die A toetsen op validiteit. Als B daar bij kan helpen, prima.
Einsteins zwaartekrachtgolven zijn 100 jaar na hun voorspelling pas aangetoond. Deze theorie is nog niet eens gepubliceerd!
Ik ben bang dat theoretische natuurkunde nu eenmaal zo gaat. Het is ook niet zomaar iets dat die presenteert. Wat hij hier claimt is iets dat de laatste 50 jaar aan onderzoek en denkwijze in een ander perspectief kan zetten. Als je nieuwe idee het oude idee moet vervangen, dan moet het alles omvattend zijn. En experimenten met zwaartekracht zijn sowieso bijna niet te doen. Al helemaal op de schaal waar zij het over hebben.
hoe verklaard hij dat de 'donkere materie' niet altijd overeenkomt met de zichtbare materie? Dus sterrenstelsels die feitelijk om een gezamenlijke as van zichtbare en donkere materie draaien?
Het zou mooi zijn als door dit idee het 21ste eeuwse versie van de Ether, zoals we die in lang vervlogen tijden moesten gebruiken om de wereld om ons heen te kunnen uitleggen (nu die dark mater en dark energy) achter ons kunnen laten. Ik ben heel benieuwd hoe dit de wetenschappelijke kritieken en vervolg onderzoeken zal doorstaan en echt we misschien ook weer een stap dichter bij gaan komen bij een wereld waarin we alles begrijpen en niet alleen of de enen kant (groot gravitatie) of die andere kant (klein, quantum wereld)....

Grootste uitdaging in mijn ogen: voor quantum theorie en gravitatie als afzonderlijke theorieŽn heb je geen 50 (!) pagina's voor nodig, wat Erik Verlinde mijn zijn informatie benadering nu wel schijnt nodig te hebben (vk.nl). Een mooie elegante theorie is nl kort en bondig, ben benieuwd of dit daartoe ook kan worden teruggebracht.

Edit: typo

[Reactie gewijzigd door OldSchoolPhoto op 8 november 2016 18:05]

Het is niet een theorie over donkere materie, maar een theorie over informatie (die zwaartekracht kan voorspellen). In zijn theorie heeft hij de hypothese van donkere materie niet nodig. Titel dekt de lading niet echt.
En los daarvan spreekt hij nog steeds over de essentiele donkere energie die noodzakelijk is om alles te verklaren.
Omdat enerige een vorm van materie is en materie een vorm van energie lijkt me de titel zelfs onjuist. Er is geen sprake van een illusie.

edit:
Ps, interesant achtergrond artikjel bij zijn theorieen is dit:
http://www.nemokennislink...-opgelost-met-een-theorie


Off-topic???

[Reactie gewijzigd door SED op 8 november 2016 12:17]

Omdat enerige een vorm van materie is en materie een vorm van energie
Materie is een vorm van energie, maar niet andersom. Een hond is een dier, maar een dier is niet per se een hond.
Materie is eerlijk gezegd een vrij slecht gedefinieerd iets. Massa en energie zijn beter gedefinieerd, en die zijn in elkaar om te rekenen volgens de welbekende E=mc2.

Een goed voorbeels waar je in de problemen komt is als je probeert om "materie" te definieren als "deeltjes". Het elektro-magnetisch veld is gequantiseerd, en die deeltjes noemen we fotonen, maar zijn fotonen materie? Anderzijds is een blok ijzer alleen een blok, en geen plasma-wolk, vanwege die elektromagnetische velden, dus fotonen maken blijkbaar wel deel uit van "materie".
fotonen maken blijkbaar wel deel uit van "materie"
Nou nee, dat heeft het double-slit experiment wel aangetoond, een foton heeft daarvoor teveel conflicterende eigenschappen. De basis van materie is 100% energie alleen dat je materie niet zomaar kunt terugvoeren naar energie lijkt mij geen definitie-probleem.

Het herschikken van informatie is ook een "wollig" iets trouwens want dat impliceert dat alles wat zwaartekracht voortbreng aan dit proces onderhevig is en dat is niet zo. Ik zie het werk dan ook meer als een verlengstuk op bestaande theorieŽn, hoezeer het aansluit op die theorieŽn is nog niet geheel duidelijk, dat gaat nog vele jaren duren.
Nou nee, dat heeft het double-slit experiment wel aangetoond, een foton heeft daarvoor teveel conflicterende eigenschappen
Nonsens. Kwantumeigenschappen zijn niet voorbehouden aan fotonen - alle deeltjes hebben die eigenschappen. Het double slit experiment kun je dus ook gewoon herhalen met bijvoorbeeld electronen en protonen - allemaal laten ze het interferentiepatroon zien. Met jouw argument in de hand kun je materie dus ook niet als materie zien 8)7
Dat klopt alleen hoop ik wel dat je inziet waar ik op reageer. Ik had ook andere zaken kunnen aanhalen alleen was deze de meest bekende. :P

Bovendien zal het genoemde blok ijzer nooit zomaar onder energie geschaard kunnen worden (want: succes met het creŽren van een inteferentiepatroon met ijzeratomen).

Daar ging het mij meer om. ;)

Edit:
Hierbij zal ik nog even uitleggen wat ik ermee bedoel.

Electronen vallen onder de feriomonen en wordt aangeduid als materie. Een foton is een krachtoverbrengend deeltje en derhalve niet aan te duiden als materie. Dit had ik beter kunnen benoemen in mijn eerste reactie bij nader inzien.

Edit 2 (tevens de laatste):

En nu haal ik mezelf maar eens onderuit:
http://phys.org/news/2014-05-scientists-year-quest.html

Vergeet mijn eerdere reactie, te kort door de bocht, tever van het daadwerkelijke onderwerp verwijderd.

[Reactie gewijzigd door bazs2000 op 8 november 2016 14:12]

Electronen vallen onder de feriomonen en wordt aangeduid als materie. Een foton is een krachtoverbrengend deeltje en derhalve niet aan te duiden als materie. Dit had ik beter kunnen benoemen in mijn eerste reactie bij nader inzien.
Ik reageerde op zich ook niet op je stelling dat fotonen geen materie zijn (want die stelling deel ik en volgens mij de wetenschappelijke wereld ook), maar op je argumentatie waarům ze dat niet zijn ;). De golf-deeltje-dualiteit heeft er weinig mee te maken.

Kort door de bocht, materie heeft massa en neemt ruimte in. Fotonen vallen daar dus niet onder. Nou zouden quarks daar ook niet onder vallen (want ze worden gezien als puntdeeltjes, dus geen volume), maar die binden dan weer aan elkaar in deeltjes (protonen en neutronen) die wel een volume hebben.

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 8 november 2016 14:26]

Fotonen nemen evengoed ruimte in als elke andere gequantiseerde golf. Kan niet anders; de integraal van je waarschijnlijkheidsfunctie over de ruimte moet 1.0 zijn, terwijl de waarschijnlijkheidsdichtheid eindig is.

Wat betreft massa, ik neem aan dat je rustmassa bedoelt. Fotonen hebben ook massa.

Ook de golffunctie van quarks is geen delta-functie, maar uitgesmeerd over ruwweg de afmetingen van het deeltje. Dat "puntdeeltje" slaat meer op het gebrek aan interne structuur in een quark.

Al dit soort abstracte termen verliezen al heel snel elke intuÔtieve betekenis, en je moet gaan definiŽren wat "ruimte innemen" eigenlijk betekent in termen van metingen.
Er wordt hard nagedacht hoe je een double-slit experiment doet met een virus (!). Het record staat nu op een klompje van ~1000 atomen. Als je dat al geen materie meer noemt, wat voor arbitraire grens trek je dan wel? Letterlijk - dat is de essentie van Schrodinger's kat. Een kat en een foton hebben allebei een golffunctie.

Materie terugvoeren naar energie is voornamelijk een probleem met behoudswetten. Grootheden als spin en momentum moeten behouden blijven.
Het is maar goed dat ik mezelf eerder al onderuit haalde want dit wist ik nog niet, dank je voor deze aanvulling. :)

Rest mij ťťn vraag, Schrodingers kat was meer bedoeld om aan te geven dat je niet kan weten welke staat iets heeft zonder dat je het observeert (collapse of the wave function). Proberen ze niet iets anders aan te tonen met het double slit experiment (en ik heb hier zojuist een aantal artikelen over opgezocht wat leesvoer wordt de komende tijd)?

Maar goed, het kan dus zomaar zijn dat ik vanavond genoeg heb gelezen om mezelf daarover een antwoord te geven. :P
Dat is dus fundamenteel hetzelfde als de double slit golffunctie. Die heeft een component waarin het deeltje (foton, proton, whatever) door de linker spleet gaat, en een andere component waarin het deeltje door de rechter spleet gaat. Het resultaat is dus een deetlje wat door beiden gaat (!)

Dat lijkt dus een raar idee. SchrŲdinger gedachtenexperiment was dat als je twee zulke compleet verschillende realiteiten in 1 golffunctie kunt hebben, dat er dan geen logische limiet was aan de functies die gecombineerd konden worden. Golffunctie van een levende en een dode kat? Waarom niet?

En op dat laatste hebben we nog steeds geen antwoord.
Hmm, dat is toch wat te simpel gesteld.
Ik ben eigenlijk op zoek naar een goede omschrijving.
elemaal verrassend is dat niet, want volgens de welbeproefde theorie van elektromagnetisme en materie verbiedt niets de omzetting van energie in materie.
http://www.volkskrant.nl/...erie-van-energie~a475794/

Dus je mag me uitleggen wat je nu eigenlijk bedoelde met je opmerking.
Ik heb precies gezegd wat ik bedoelde met mijn opmerking. Energie is iets abstracts, dat zich manifesteert in verschillende vormen. Materie, of eigenlijk een golf in welk kwantumveld dan ook (dus ook fotonen), is ook een vorm van energie. Kinetische energie is ook een vorm. Er bestaat niet zoiets als "pure energie". Een bericht in de pers van een niet-wetenschappelijk onderlegde journalist die zijn woorden verkeerd kiest doet daar verder niets aan af :).

Ze zijn dus in staat om fotonen om te zetten in materie. Oftewel, ze converteren de ene vorm van energie in een andere vorm van energie. Dat is net zoiets als het converteren van electrische energie in licht (fotonen) zoals in een lamp, maar dan omgekeerd.

Om mijn analogie aan te houden, ze zijn dus in staat om een hond naar een kat te converteren. Dat betekent niet dat honden en katten hetzelfde zijn. Wel zijn het allebei dieren.

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 8 november 2016 16:56]

Die semi wetenscahppelijke uitleg van je maakt het er niet beter op.
typisch een uitleg die je geeft in het kader van logica en daar hebben we het niet over.

Materie is een vorm van energie en omgekeerd. Die stelling voortvloeiende uit de E=mc2 is daarmee niet weerlegt maar wel erg onwetenschappelijk weersproken.
Nee, energie is geen vorm van materie, en waarom je denkt dat het aangehaalde artikel dat wel impliceert is me een raadsel.

De formule die je aanhaalt staat trouwens voor massa-energie equivalentie. En idd, energie uit zich als massa - het trekt dingen aan (zwaartekracht) en het biedt weerstand tegen versnelling (inertie). Is het daarmee ook ineens materie? Neen.
Nee, E=mc2 is universeel. Jouw inertiele massa volgt exact dezelfde formule, die blijkt uit materie-antimaterie reacties. Daarbij wordt materie 100% omgezet in energie - pure energie.

Nu kan die energie nergens heen, anders dan naar de zee van virtuele deeltjesparen die permanent ontstaan en normaal gesproken weer verdwijnen. Je ziet dus bij een materie-antimaterie reactie ook altijd een deeltjespaar wegspatten. Als het al lijkt alsof er 3 deeltjes ontstonden, dan zijn 2 daarvan een vervalproduct en is het derde deeltje het anti-deeltje van het ex-deeltje.
Nee, E=mc2 is universeel. Jouw inertiele massa volgt exact dezelfde formule
Dat zeg ik toch ook? Ik zeg alleen dat je een distinctie moet maken tussen massa en materie. Massa en energie zijn equivalent. Materie en energie niet - materie is gewoon een vorm van energie.
Daarbij wordt materie 100% omgezet in energie - pure energie.
Er bestaat helemaal niet zoiets als pure energie, dat is gewoon onwetenschappelijke pietpraat. Wat voor vorm neemt dat dan aan volgens jou?

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 9 november 2016 00:55]

Die pure energie? Als je lang genoeg wacht wordt die energie afgevoerd doordat een virtueel deeltjespaar die energie kan oppikken, en daarmee niet meer virtueel is. Maar op korte termijn (E*t<ħ/2) hoeft energie geen vorm aan te nemen.
Ik vind het een behoorlijk straf verband dat hij legt: De natuur verklaren met informatica en zwaartekracht is het herrangschikken van informatie. De natuur is een computer waar een programma informatie herschikt als we een steen optillen?

Doet direct denken aan The Matrix.
Het idee dat niet massa en energie, maar informatie de fundamentele 'grondstof' zijn is niet nieuw. Het duikt constant op in quantummechanica, om maar iets te noemen (zie ook quantum information theory).

Verlinde beschrijft hoe massa en informatie zich tot elkaar verhouden, daarnaast beschrijft hij hoe informatie zich beschrijft. Als je dat 'omrekent' naar hoe de massa zich dan zou moeten gedragen, kom je precies bij zwaartekracht.
Ik vind het een behoorlijk straf verband dat hij legt:
Dat 'overal' zwarte massa aanwezig zou zijn, is ook slechts een oplossing die we voor het gemak bedacht hebben; het is een oplossing voor het probleem dat wat we waarnemen niet overeenkomt met wat we berekenen.
Inmiddels redelijk alom geaccepteerd, omdat het mooi aansluit bij wat we denken te zien, en er prima mee te rekenen valt. Dat wil echter nog niet zeggen dat het onomstotelijk vast staat.
Ik ken de berekeningen van deze hoogleraar niet (en zal ze waarschijnlijk ook niet snappen), maar dat wil niet zeggen dat het geen alternatieve oplossing kan zijn, die vooralsnog net zo min bewezen is als de 'dark matter'.
Ik interpreteerde donkere materie zelf altijd als 'onze formules kloppen niet helemaal met de werkelijkheid, en we noemen dit verschil donkere materie'. Maar volgens dit nieuwsartikel heeft donkere materie blijkbaar iets meer betekenis volgens veel wetenschappers?

Verder heb ik het gebruik van (informatie)entropie voor de verklaring van zwaartekracht al eens eerder gehoord, is dit idee echt nieuw?

Edit:
De paper heeft het over entanglement-entropy, dus dat zal wel iets anders zijn.

[Reactie gewijzigd door SwiftPengu op 8 november 2016 11:32]

Donkere materie is een ongeloofelijk groot vraagstuk binnen de moderne natuurkunde en erg veel wetenschappers hebben er een verschillende kijk op. De meesten nemen echter inderdaad aan dat donkere materie een deeltje is, dat echter niet in het standaardmodel wordt beschreven. Dit omdat het zich wel gedraagt als een "deeltje", maar dan zonder interactie behalve gravitatie en mogelijk de zwakke kernkracht.

Het gedragen als een deeltje is niet helemaal correct, maar het is vrij makkelijk te beschrijven met behulp van de Stress-Energy tensor waar ook alle andere materie in staat. Vandaar dat de analogie met andere materie zo makkelijk te trekken is; het komt op exact dezelfde plek in de theorie voor.

Wat Verlinde hier zegt komt erop neer dat er een diepere reden is voor het verschijnsel dat wij zien als "dark matter" namelijk een soort "geheugen" van de ruimtetijd. Dit is natuurlijk een wat simplistische weergave, maar het dekt de algehele lading. Door deze opbouw van ruimtetijd krijgt Verlinde een nieuwe term in, inderdaad, de Stress-Energy tensor erbij die vergelijkbare eigenschappen heeft als de cold dark matter.

Ik moet bekennen dat ik het artikel alleen even gescanned heb, maar het lijkt me een interessante kijk op de structuur van ruimtetijd.
Ik vind het knap dat wetenschappers geloven dat donkere materie bestaat, terwijl het niet te meten, zien, ruiken of proeven is. Oftewel, het is een verzonnen energie of materie, waarvan men aanneemt dat het er is. Een beetje zoals een dogma zeg maar...
Je kunt het wel meten: de zichtbare massa kan de effecten van gravitationele microlensing en omloopsnelheden van sterren in sterrenstelsels niet verklaren. Als we huidige zwaartekracht-theoriŽn voor waar aannemen (die al honderd jaar tot in detail zijn getest), impliceert dat dat er meer massa moet zijn dan dat we kunnen zien. Die massa is wat men donkere materie noemt.

Verlinde gooit het over een hele andere boeg: de theorie voor zwaartekracht is niet volledig. En dat kun je natuurlijk niet zomaar stellen zonder met iets te komen dat ook de huidige observaties verklaart, en dat is wat hij doet.

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 8 november 2016 12:15]

Op zich is dat geen revolutionair idee: Zwaartekracht was tot nog toe een bijna ongrijpbaar fenomeen dat heel lastig in een model met de andere fundamentele natuurkrachten te gieten was, elke poging daartoe heeft tot nog toe gefaald. Dus dat onze kennis over de zwaartekracht te kort schoot, was bekend.

Dat deze professor er nu de nodige puzzelstukjes op zijn plaats doet vallen en daarmee eveneens geen donkere materie meer nodig heeft, geeft vertrouwen in zijn stuk.
Dat puzzelstukjes passen betekent niet dat het plaatje klopt ;)

Dus het is afwachten op peer reviews. Als hij het inderdaad aan het rechte eind heeft, is het een enorme stap in de natuurkunde.
Dat experimenten lijken te bewijzen dat zwaartekracht juist geen "emergent" fenomeen is, doet dan wel weer afbraak aan dat vertrouwen. Dat neemt overigens niet weg dat zijn aanvullende theorie ook toetsbaar is, dus we gaan het zien :)

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 8 november 2016 12:57]

Klopt, dit is wel aardig http://alternatievewiskunde.nl/melkweg/index.htm , waarbij een alternatieve theorie obv. alleen newton wordt gedebunkt. :)

Even de aannames op een rij:

- De zwaartekracht-theorieen zoals wij die (op aarde) waarnemen zijn universeel.
- De enige (relevante) kracht die speelt bij sterrenstelsels is de zwaartekracht.

De eerste is eigenlijk precies wat Verlinde anders doet, wat ik wel charmant vind. Hij ziet onze observaties als een speciaal geval van een algemener model.
Je kunt het wel meten: de zichtbare massa kan de effecten van gravitationele microlensing en omloopsnelheden van sterren in sterrenstelsels niet verklaren.
Ik denk dat het ook te kort door de bocht is om alleen te focussen op de dingen die we nu al kunnen verklaren; er zijn een hoop observaties in de astronomie die niet goed te verklaren zijn.

Natuurlijk wil je het liefst een theorie die matcht met alle observaties - maar een theorie die fantastisch matcht op onverklaarbare verschijnselen c.q. een voorspellende kracht heeft op bepaalde verschijnselen, vind ik ook al erg interessant (wat die theorie dan ook mag zijn).
Die eerste aanname (universele zwaartekracht) klinkt wat hypothetisch - hoe ver in het heelal zijn we nou geweest? Maar Emmy Noether heeft in 1915 bewezen dat universele natuurwetten een heel praktische lokale consequentie hebben, namelijk behoudswetten. De wet van behoud van energie zegt dat de natuurwetten niet in tijd veranderen, de wet van behoud van impuls zegt dat ze niet in de ruimte varieren.

Overigens lijkt Verlinde de universaliteit niet overboord te gooien.
Juist, wat ik bedoel slaat precies op wat je opmerkt:
hoe ver in het heelal zijn we nou geweest?
Het betekent dat de theorieen van de zwaartekracht zijn gebaseerd op hoe wij zwaartekracht in ons kleine hoekje van het heelal ervaren. Het resultaat daarvan is dat we de gravitatieconstante zien als een constante, ipv. deel van een complexer model.

Newton en Einstein beschrijven immers modellen, niet een natuurwet.
Ja, ik dacht al dat je dat niet begreep. Je zit dus mis, onze theorieŽn van zwaartekracht zijn gebaseerd op een integraal model met daarin behoudswetten die zelfs lokaal niet opgaan als zwaartekracht niet universeel is.

Daarmee zeg je nog niet wŠt precies die lokale zwaartekrachstwet is, en je zou quantum-mechanische effecten mee moeten nemen.

[Reactie gewijzigd door MSalters op 8 november 2016 21:53]

Sorry, maar ik begrijp niet zegt (of we begrijpen elkaar gewoon niet; ik vind het lastig om als niet-natuurkundige zonder fouten te maken uit te leggen wat ik precies bedoel).

Laat ik het concreet maken: de gravitatieconstante wordt gemeten obv. een experiment; ik zie niet in waarom dat universeel hetzelfde constante zou geven in het hele universum.
Simulaties van de structuur van het universum op grote schaal laten ons nochtans zien dat onze huidige modellen behoorlijk accuraat zijn, daar ze uitkomsten hebben die verdacht veel lijken op de onze. Dat gaat bijvoorbeeld al niet op als de gravitatieconstante een lokaal fenomeen zou zijn.
Hmm, ik heb er over nagedacht en dat weet ik niet zo goed. Newton werkt ook prima als model in de meeste simulaties, maar kon bijv. niet netjes de baan van Mercurius beschrijven... Ik denk dat de aanwezigheid van de grote onbekenden in de formules "donkere energie" en "donkere materie" juist laten zien dat er iets nog ontbreekt.

Wat ik het lastige van het geheel vind is dat zwaartekracht aan zo verschrikkelijk veel dingen verbonden zit in dit vakgebied. Als daarin bijv. blijkt dat elektrische krachten een veel grotere rol spelen dan nu gedacht, heeft dat een enorme impact (van gravitational red shifts tot afstandsbepalingen). Zoals ik het begrijp is zwaartekracht bijna een axioma en raakt het vrijwel alles... Verander het axioma en je krijgt een compleet nieuw vakgebied.

Vanuit dat perspectief zijn simulaties bijna een soort self-fulfilling prophecy, nl.: dat de modellen, die op observaties (en dit uitgangspunt van zwaartekracht) berusten, soortgelijke observaties confirmeren. Dat is logisch: ieder goed model moet matchen met observaties - als dat niet het geval is, heb je sowieso geen goed model.

Begrijp me niet verkeerd, ik geloof er absoluut in dat onze huidige modellen _wel_ veel dingen verklaren en dus ook absoluut veel waarde heeft.

Omgekeerd zijn er ook wetenschappers die beweren dat je donkere materie helemaal niet nodig hebt voor de rotatie van sterrenstelsels en alleen Newton's zwaartekrachtmodel genoeg is. Informatie: http://thescipub.com/PDF/pisp.2015.11.22.pdf . (Heb het niet nagerekend...)
@atlaste: Praktisch gesproken: omdat de wet van behoud van momentum dan niet meer zou opgaan. En dat kunnen we hier ter plekke meten.
Het woord 'geloven' is hier het kernwoord.

Geloof houdt in dat je daarmee onderzoek of het geloof het bij het rechte eind heeft overbodig acht, er is namenlijk een oplossing gevonden en daar geloof je in.

Wetenschappers geloven niet, die stellen een hypothese op en proberen die daarna met proeven of wiskunde te bevestigen danwel te ontkrachten. Wat niet wil zeggen dat er geen wetenschappers zijn die ondanks dat een innige band hebben met wat zij dachten dat de waarheid was, en die dan zelfs met overtuigend bewijs niet los kunnen laten. Dat zou dan weer geloof zijn, en waardeloos in de wetenschap.
Ik zie wetenschap meer aan de hand van de kennis van nu.

Men stelt iets, probeert het te bewijzen of ontkrachten.
Probleem is dat iets dat je vandaag met de kennis van nu kan ontkrachten misschien morgen wel bewezen kan worden.

Sommige zaken als nu donkere materie is naar mijn mening alleen maar theorie en je kan er wiskunde op los laten wat je wil, de vraag is of je het daarmee echt kan bewijzen.
soms heb ik ook de indruk dat als genoeg wetenschappers hetzelfde roepen en met wiskunde komen men naar een theorie toe kan rekenen. Desalniettemin het blijft iets met de kennis van nu.
Wetenschap heeft ook alles te maken met creativiteit en schoonheid.

Het is juist de elegantie van wetenschap die blijvend is. (Occam's razor). Een oerlelijke theorie die met horten en stoten ontstaat, is eenvoudig onderuit te halen. Immers, elke "hort" en "stoot" levert een potentiŽel breekpunt op.

De "kennis van nu" heeft weinig vat op die elegantie. De Gulden Snede (ik kom uit de kunstwereld) is een universeel gegeven dat al millenia overeind staat. "kennis van nu" steekt bleek af tegen dat soort universele waarden.

Wat natuurlijk niet wil zeggen dat voortschrijdend inzicht overbodig is; het leidt juist vaak tot die elegante oplossingen. In onze -beperkte- industriŽle ontwikkeling zien we voorbeelden te over; apparaten uit de jaren '70 die nodeloos complex waren, zijn nu gereduceerd tot elegante oplossingen. Vaak kunnen we nu dezelfde resultaten bereiken met veel minder materialen dan in het begin. Met de computer als beste voorbeeld: van huiskamergrootte naar zakformaat.
Dat donkere materie een onbekend deeltje zou zijn, is wel degelijk een geloof, omdat het bevestigen ervan al decennia niet lukt. Wetenschappers zoeken naar dat deeltje omdat ze geloven dat het moet bestaan.

Geloof is geen vies woord, in een theorie geloven is een belangrijke motivator voor wetenschappers om experimenten te doen, om geloof uiteindelijk bevestigd te krijgen waardoor onze kennis toeneemt. Zolang je maar open blijft staan voor andere verklaringen is er niets mis met ergens in geloven. Pas als je je daar voor afsluit, dan kom je op het punt dat geloof godsdienst wordt.
Er is tenminste wel enige aanleiding om daarin te geloven, met veel onderbouwingen waarom het wel eens waar zou kunnen zijn. Er is vrij weinig in de wetenschap dat echt van af het begin volledig correct is, steeds komen er weer nieuwe inzichten om een theorie bij te werken.

Het is dus niet alsof elke wetenschapper er net zo klakkeloos over nadenkt als de gemiddelde religieuze persoon die gelooft dat er een onzichtbare tovenaar in de wolken woont die alles in een paar dagen gemaakt heeft en het het ergste vindt als je thuis zou masturberen :P
Dat is juist het idee van een Theorie. Je bedenkt iets dat de lading dekt, en vervolgens ga je verder daarop bouwen en onderzoeken. Als je tot de conclusie komt dat het is zoals het is, dan zat je dus goed met je hypothese/theorie. Vind je andere ontdekkingen, dan zal je de theorie moeten bijschaven/omgooien. Maar zolang een theorie stand houd, kun je er prima mee rekenen. (Al blijkt er bij dark matter misschien wat afwijkingen te zijn, zo lijkt het).

Het is hetzelfde als het standaardmodel van atomen. Eerst was er het 'krentenbol'-model (als ik het mij goed herinner) en nu hebben we de "electronenwolk om een kern"-model. Beide zijn nooit keihard bewezen, maar zolang het model werkt en geen fouten bevat en alle observaties dekt, kun je er prima mee werken en dingen mee voorspellen.

Disclaimer: mijn scheikunde/natuurkunde is van een tijdje geleden, misschien kan er nu al weer meer naar atomen gekeken worden met electronen-microscopen en onze huidige model als waarheid verklaren. Maar hoe ver die ontwikkeling precies is weet ik niet.
Er is een werkelijke 'foto' gemaakt op electron schaal van een atoom.
http://knoxblogs.com/atom...t_detailed_pics_of_single
Cool! Gaaf om te zien!
> terwijl het niet te meten

het is wel te meten, door het effect dat het heeft op gewone materie

Geen dogma dus.
Dat is een beproefd concept in de natuurkunde/wetenschap
1. je meet een verschijnsel dat je met de huidige modellen niet kan verklaren
2. je schrijft een nieuw model/aanvulling dat het verschijnsel verklaart, en compatibel is met huidige modellen
3. jouw model geeft aanleiding tot nieuwe fysica die meetbaar moet zijn
4. een nieuw experiment hiervoor toont aan of je nieuwe model werkt

Bijvoorbeeld de Higgs-theorie
1. deeltjes in het standaardmodel hebben massa, maar de kwantumveldentheorie beschrijft alleen massaloze deeltjes
2. Higgs-theorie wordt bedacht om dit te verklaren
3. Aannemende dat die theorie juist is, moeten we in staat zijn een nieuw deeltje te vinden, het Higgsdeeltje!
4. Het Higgsdeeltje wordt gevonden in de LHC!
maar ze kunnen het wel meten. aan de hoeveelheid zwaartekracht die het oplevert, dat weer effecten heeft als gravitational lenzing en er voor zorgt dat sterrenstelsels bij elkaar blijven ondanks hun snelle rotatie snelheid, welke je gewoon kan observeren.

het is dus zeer zeker niet zomaar uit de lucht gegrepen.

geloven betekend dus niet geloven zonder bewijs, maar meer 'alles wijst erop maar we hebben het nog niet onomstotelijk bewezen'.
Zwaartekracht kan je ook niet meten, zien, ruiken of proeven. Je kan alleen diens interactie observeren.
Je kan alleen diens interactie observeren.
Dat is precies wat meten inhoudt ;)
En dat noemt men nou een hypothese.
Dat kan heel goed, Eric Verlinde heeft in 2011 de Spinoza Premie gekregen om zijn theorie verder uit te werken. Hij heeft al eerder aangetoond dat uit zijn theorie de zwaartekrachtwetten van newton af te lijden zijn. Nu claimt hij dat de waarnemingen die gedaan zijn met betrekking tot de relativiteitstheorie te verklaren, zonder daar 'donkere materie' voor nodig te hebben (dit is tot op heden de populairste verklaring voor waarnemingen die niet direct overeen komen met de relativiteitstheorie van Einstein).

Wat Tweakers hier heel goed doet (in tegenstelling tot sommige andere media) is dit niet heel hard tegenover Newton en Einstein zetten, maar als theorie die nog meer verklaart.
Ik interpreteerde donkere materie zelf altijd als 'onze formules kloppen niet helemaal met de werkelijkheid, en we noemen dit verschil donkere materie'.
Zo interpreteerde ik het ook. Gegeven dat we aannemen dat de theorieen over zwaartekracht correct zijn en dat dit de prominente kracht is in ons universum, kan je bijv. de stabiliteit bij de rotatie van galaxies niet verklaren. Aangezien de aanname is dat zwaartekracht de prominente kracht is, heb je dus extra materie nodig, die we "donkere materie" noemen. Het is letterlijk de "onbekende" in de formule, omdat de observeerbare materie onvoldoende is om het systeem in stand te houden.

In de wetenschappelijke theorieen onder "electric universe" (wat je daar dan ook van mag vinden), worden een deel van deze observaties verklaard door de (veel sterkere) elektrische krachten mee te nemen. Dat er elektriciteit is in de ruimte, is tegenwoordig via telescopen te zien. Aangezien elektrische krachten vele malen sterker zijn heb je dan niet eens meer zwarte gaten nodig; dingen als red-shift worden verklaard door plasma redshift en plasma lensen. Helaas hebben een aantal wetenschappers die hier aan werken een beetje last van alu-hoedjes... helaas, want ook zij kunnen bepaalde observaties verklaren waar de huidige theorieen moeite mee hebben.
Hmm... vraag me af wat er dan gaat worden van die lange ringen onder de grond om dark matter te "containen"/"creŽren".

Wijzging: spelfout.

[Reactie gewijzigd door PCenthousiast op 8 november 2016 11:56]

Die "lange ringen" zijn deeltjesversnellers. Die van CERN is de bekendste, de Large Hadron Collider. Een van de detectoren is de Compact Muon Solenoid, en die kijkt inderdaad naar potentiele dark matter deeltjes.

Nu werkt de wetenschap vooral door het verwerpen van hypotheses. Als ze bij CERN dus een dark matter deeltje vinden, dan weten we dat bovenstaande hypothese zonder dark matter deeltjes in de prullebak kan. Dus dat onderzoek is direct relevant.
Het tegendeel van de "nieuwe" theorie kan nog steeds bewezen worden als het bijvoorbeeld wťl lukt dark matter te containen/creŽen, dus die ringen onder de grond zijn er niet voor niets. Het verandert niet nu er een andere theorie gepubliceerd is. Het tegendeel kan nog steeds bewezen worden (of niet).

Dat is het hele doel van wetenschap, er zijn een theorieŽn en die kunnen ůf bewezen ůf onderuitgehaald worden.
Je bedoelt de deeltjesversneller van CERN. Die is vziw niet bedoeld om donkere materie te proberen te maken, maar juist deeltjes met heel hoge energie die er aan het begin van de oerknal was.
Als je steeds op een andere wetenschappelijke manier naar je omgeving kijkt en wanneer wetenschappelijke waarheden steeds weer achterhaald of veranderd worden, hoe weet je dan ooit of je interpretatie de juiste is?
Dat is de kracht van de wetenschap: observeren, theorie opstellen, theorie in praktijk omzetten, en weer observeren. Continue feedback loop.
Niet. Het punt van wetenschap is niet om te weten dat je de exact juiste interpretatie hebt. Het is om een steeds betere interpretatie te hebben.

Newtons wetten blijken niet in alle gevallen helemaal te werken. Einstein's relativiteitstheorie heeft dit aangetoond en verklaard weer meer. Dat wil niet zeggen dat Newtons interpretatie fout was, alleen dat ze beperkt was. In verreweg de meeste gevallen in het gewone leven worden zijn wetten nog steeds gebruikt om iets te berekenen, gewoon omdat de antwoorden kloppen en het veel makkelijker is dan relativiteitstheorie te gebruiken.

Hetzelfde met dark matter. We observeren dat er iets niet helemaal klopt aan wat we weten over het universum, dus proberen we een verklaring te vinden. Die is tot op een bepaalde hoogte nauwkeurig en kan daarom in een aantal gevallen al gebruikt worden om mee te rekenen, maar we weten dat die interpretatie in ieder geval niet compleet is, misschien zelfs fout.

[Reactie gewijzigd door StefanDingenout op 8 november 2016 12:06]

We kunnen niet weten of onze theorieŽn de meest fundamentele beschrijving van de werkelijkheid zijn. Wel kunnen we voorspellingen maken en deze toetsen aan de werkelijkheid. Als je twee theorieŽn hebt die exact dezelfde voorspellingen maken, dan kies je de theorie die het meest handig is in het gebruik.

Zo kan je klassieke mechanica op minstens 3 verschillende manieren opschrijven - op de klassieke manier van Newton, met het formalisme van Lagrange, of met het formalisme van Hamilton - en allemaal zijn ze handig in verschillende situaties (Hamilton vooral voor de connectie met kwantummechanica).

Daarnaast kan het zo zijn dat we gewoon nog een stukje wiskundig inzicht missen in verschillende theorieŽn. Zo werken natuurkundigen vaak met Feynmandiagrammen om interacties tussen deeltjes te berekenen, maar misschien is de Amplituhedron wel een veel snellere en preciezere manier om het te doen (helaas is die wiskunde geloof ik nog niet ver genoeg ontwikkeld).

[Reactie gewijzigd door Mitsuko op 8 november 2016 12:13]

Simpel: bekende werkende theorieŽn moeten er uit af te leiden zijn. En als je nieuwe deeltjes gaat postuleren moet je die ook experimenteel aan kunnen tonen.

[Reactie gewijzigd door Aham brahmasmi op 8 november 2016 12:29]

Hier worden geen fundamenten onderuit gehaald hŤ. Newton en Einstein blijven strak overeind. Alleen het onbewezen geheel van "dark stuff" wordt op een volledig andere wijze benaderd. En da's alleen maar goed, denk ik dan.
Die enerlaatste paragraaf doet mij denken aan het effect dat optreed in bijv. een TL-buis. Daar worden elektronen op gasatomen afgeschoten. Deze elektronen botsen met elektronen van het atoom, waarna deze uit "de baan" rond de protonen schieten. Het atoom trek dit "losgebroken" elektron weer aan omdat deze zijn aantal elektronen/protonen wilt behouden. Deze "straling" zorgt er dan weer voor dat de fluorescerende laag in de glazen buis geactiveerd word en zo krijgen wij licht.

Excuseer mij als ik wat fouten maak in mijn uitleg, het is ondertussen alweer 10 jaar geleden dat ik de werking van een tl-buis op school leerde.

Het uitdijen van het universum en het daardoor ontstaan van zwaartekracht lijkt wel op het atoom dat zijn "status" wilt behouden.
Ik vind dat een heel mooie vergelijking van je.
Het heeft als voordeel dat het een originele gedachte is en de geobserveerde feiten verklaart zonder er extra dingen (donkere materie) bij te slepen.
Altijd goed om een ander geluid te horen, hoe gek de theorie ook klinkt. Veel van de nu meest belangrijke en invloedrijke wetenschappers werden in hun tijd ook voor gek versleten.
Klinkt voor mij niet gekker dan dark matter.
Enige uitleg, wel gewoon gegoogled ;

emergente eigenschap;
Dat bijvoeglijke naamwoord stamt van het Engelse werkwoord ‘to emerge’, wat ‘zomaar tevoorschijn treden’ betekent.
Het woord emergentie beschrijft wat iemand heeft ervaren als hij zegt: "Dit geheel is meer dan de som van de delen"’. Hij heeft bijvoorbeeld opgemerkt dat door het proces van samenvoegen van stukken hout, textiel spijkers en lijm iets is ontstaan dat als geheel een nieuwe functie kan vervullen, terwijl de afzonderlijke onderdelen dat niet of niet met de gewenste kwaliteit doen. Op spijkers en lijm kun je beter niet gaan zitten. Ook losse houten balkjes of een lapje stof bieden geen groot zitcomfort. Maar als iemand de onderdelen samenvoegt tot een complexer voorwerp, dan vormen zij samen een stoel of bank.

Een emergente eigenschap is zodoende een kwaliteit die spontaan tevoorschijn komt nadat iets nieuws ontstond door de samenvoeging van een aantal verschillende elementen. De emergente eigenschap van een stoel is ‘geschikt om op te zitten’. Hoe het nieuwe genoemd wordt maakt niet uit voor de herkenning en het gebruik van emergente eigenschappen. Ook een hond of poes weet feilloos waar een stoel geschikt voor is.


entropie;
Entropie is een van de moeilijkere begrippen binnen de thermodynamica. De uitleg gebaseerd op "wanorde" wordt vaak gegeven, maar zelf vind ik die niet zo bevredigend. Ik zal proberen een eenvoudig, macroscopisch voorbeeld te geven van een andere interpretatie, wat hopelijk tot meer inzicht leidt.

Je kent vast de wet van energiebehoud: energie raakt nooit verloren. In de praktijk is dit niet het hele verhaal: in veel processen verliezen we de mogelijkheid iets nuttigs te doen met de energie. Dit is waar entropie komt kijken. Entropie is een maat voor het verloren gaan van de mogelijkheid arbeid te verrichten.

Een simpel voorbeeld is te bedenken voor een warmtemachine (bijvoorbeeld een stirling motor of een stoom turbine). Deze gebruikt een warmteverschil om arbeid te leveren.

Stel, wij hebben een bak met ijswater en een bak met heet water. Hier kunnen wij onze warmtemotor laten lopen, totdat na een tijdje beide bakken dezelfde temperatuur hebben. Onze warmtemotor heeft in die tijd arbeid geleverd.

Stel dat we nu onze bak met ijswater en heet water aan het begin van het experiment bij elkaar gooien. Er gaat geen energie verloren, maar toch zal onze warmtemotor nu niet meer werken! We hebben dus de mogelijkheid verloren om arbeid te onttrekken aan ons systeem. Het mengen van het water heeft dus geleid tot een verhoging van de entropie.


Om te kunnen reageren moet je ingelogd zijn



Nintendo Switch Google Pixel Sony PlayStation VR Samsung Galaxy S8 Apple iPhone 7 Dishonored 2 Google Android 7.x Watch_Dogs 2

© 1998 - 2016 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Carsom.nl de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True