８９ エントロピック重力（創発重力）と暗黒宇宙（暗黒エネルギー・暗黒物質） #重力#暗黒物質 #暗黒エネルギー

８９　エントロピック重力（創発重力）と暗黒宇宙（暗黒エネルギー・暗黒物質）　#重力#暗黒物質 #暗黒エネルギー

○エリック・ヴァーリンデは2016年11月7日にオンラインで51ページにわたる論文を発表した。この論文ではエントロピック重力によって「銀河の回転速度問題」を説明できるとしている。[1]
※渦状銀河の外縁部は、非常に速い速度で回転していることがわかっているが、目に見える通常の天体の質量にもとづく計算ではこの速度の説明がつかない。この問題を既存の重力理論の枠内で説明するには、目に見えない大量の暗黒物質を重力源として想定する必要があった。[2]

○また、この論文では、暗黒エネルギーと、暗黒物質が共通の起源を有し、時空と重力の出現に関連しているという証拠を提供するとしている。[1]

○考察の結果
１）暗黒エネルギーと加速膨張は創発的時空のゆっくりとした熱化により引き起こされる。[1]
２）現在観測される暗黒物質に関する現象は、重力の創発性の共起であり、宇宙における絡み合いエントロピーへの体積法則寄与による弾性応答によって引き起こされる。[1]
3)暗黒物質とは目に見えない粒子の集まりではなく、普通の物質と暗黒エネルギーの相互作用の結果。 [1]

○銀河の周囲での重力分布を暗黒物質により説明する場合は、実際の観測で得られたデータと合致するように暗黒物質の質量を決める必要がある。つまり、理論と現実を一致させるための自由変数として、暗黒物質の質量が使われている。一方、ヴァーリンデ理論はこうした自由変数を利用しておらず、理論から直接導出した予測値が実際の観測結果と一致するという強みがある。[3] [4] [5]

○課題
・エントロピック重力の理論が標準的な宇宙論に合致するかどうかは、まだ未解決の問題。[1]
・量子情報理論や熱力学、凝縮系物理学、ホログラフィー、天体物理学のすべてに関連性があると言うには早すぎる。－ファン・ラームスドンク[6]
・反ド・ジッター空間で構築できるような具体的なモデルがなく、証明できない空論と指摘される余地を残している－ブライアン・スウィングル[6]
・根拠の確立していない多数の仮説を沢山組み合わせて、観測と比べられる量を同定しているだけで、精密な定式化がなされているわけではない。－Masahiro Hotta 20161225 [7]
・ベッケンシュタイン-ホーキングエントロピーと同じオーダーだが、1/4の因子だけずれている。－Masahiro Hotta 20161225 [7]
・時空の曲がりを記述する計量の自由度を最初から導入してしまっている。弾性体的描像から一般座標変換のもとで対称なアインシュタイン方程式をきちんと導いたと主張するためには、その計量の自由度を元の弾性体の自由度から書き下し、一般座標変換不変性も導く必要がある。さらに方程式への補正項も与えられていないため、LIGOで観測された重力波のデータとエントロピック重力理論が整合するかどうも比べようがない。－Masahiro Hotta 20161225 [7]
・オランダの観測グループが書いた論文（https://arxiv.org/abs/1612.03034）[5]での理論のチェックも、たかだか１σの誤差の大きい範囲でなされたに過ぎない。－Masahiro Hotta 20161225 [7]

○この理論を検証して確実な答えを得るには、観測と理論の進展が望まれる。 [7]

【参　考】
1. Erik P. Verlinde “Emergent Gravity and the Dark Universe(創発重力と暗黒宇宙（暗黒物質・暗黒エネルギー）” 20161107
https://arxiv.org/abs/1611.02269
2. 銀河の回転曲線問題 – Wikipedia
3. 荒井聡“ダークマター存在せず? - 「エントロピック重力理論」と観測データが一致”at マイナビニュース　20161222
https://news.mynavi.jp/article/20161222-a230/
4. “Verlinde's new theory of gravity passes first test” 20161216
https://phys.org/news/2016-12-verlinde-theory-gravity.html
5.”First test of Verlinde’s theory of Emergent Gravity using Weak Gravitational Lensing measurements” 20161219
https://arxiv.org/pdf/1612.03034.pdf
6.“暗黒物質」は存在しない？ 大胆な仮説を提唱した物理学者の長き闘い ...”at WIRED 20170402
https://wired.jp/2017/04/02/case-dark-matter/
7. Masahiro Hotta”エントロピック重力理論” at Quantum Universe 20161225
http://mhotta.hatenablog.com/entry/2016/12/25/092822