学問・雑学

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 「重力は見かけの現象」

投稿日:2016年12月24日 更新日:

1: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 14:07:01.40 ID:CAP_USER9
ライデン天文台(オランダ)の天文学者マーゴット・ブラウワー氏らの研究チームは、宇宙における重力分布の測定データを分析し、「エントロピック重力理論(ヴァーリンデ理論)」と一致する結果を得たと報告した。エントロピック重力理論は、2010年にアムステルダム大学の理論物理学者エリック・ヴァーリンデ教授が発表した重力についての新理論。重力とは「電磁気力」「強い力」「弱い力」と並ぶ自然の基本的な力ではなく、実は「見かけの現象」に過ぎないとする理論であり、発表当時、物議を醸した。この理論に立つと、宇宙の全質量・エネルギーの約27%を占めるとされる目に見えない未確認の重力源「暗黒物質(ダークマター)」を想定しなくても良くなる点も注目されている。ブラウワー氏らの研究論文は「英国王立天文学会月報」に掲載された。

研究チームは今回、3万3000個超の銀河の周囲での重力分布を測定し、それらのデータがヴァーリンデ理論による予測値と一致するかどうかを調べた。その結果、観測された重力分布はヴァーリンデ理論とよく一致していることが確かめられたという。

重力分布の測定には「重力レンズ効果」を用いる。銀河の重力によって銀河の周囲の空間が歪むため、歪んだ空間がレンズの役割を果たし、その空間内を通る光の進路が曲がる。これによって手前の銀河のまわりでは背後の銀河の像がわずかに歪む。この歪みを測定することで重力分布を調べることができる。

重力レンズを使って調べると、銀河の周囲では、アインシュタインの一般相対性理論から予想されるより強い重力が、銀河の半径の数百倍に及ぶ範囲に広がっていることがわかる。一般相対性理論に矛盾しないようにこの重力分布を説明するには、見えない重力源であるダークマターの存在を仮定する必要がある。一方、ヴァーリンデ理論では、ダークマターを想定せず、目に見えている天体だけを重力源として計算しても観測結果を上手く説明することができる。

ブラウワー氏は「ダークマターを仮定しても銀河のまわりの重力分布は説明可能である」と指摘する。つまり、今回の研究によってダークマターの存在が直接否定されたわけではない。ただし、ダークマターによる説明では、実際の観測で得られたデータと合致するようにダークマター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、ダークマター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。

今年11月には、理論提唱者であるヴァーリンデ教授本人も、エントロピック重力によって「銀河の回転速度問題」を説明できるとする論文を発表した。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ダークマターを重力源として想定する必要があった。

エントロピック重力理論では、重力とは「物体の位置に関する情報量の変化によって生じるエントロピー的な力である」と説明される。物体の位置が変動することによって、情報量としてのエントロピーが変化し、この変化が重力という形を取って現れるという。つまり、重力とは、エントロピー変化にともなう見かけ上の現象ということになる。

この主張は、「電磁気力」「強い力」「弱い力」と並ぶ自然の基本的な力として重力をとらえる従来の物理学理論とは大きく異なっている。また、「情報」という概念を使って重力について説明しているところも、エントロピック重力理論の特徴である。三次元空間内の情報はすべて二次元平面に保存されるとする物理学上の仮説「ホログラフィック原理」とも深く関わっている。

重力レンズ効果による銀河の像の歪み(出所: Netherlands Research School for Astronomy)
no title

http://news.mynavi.jp/news/2016/12/22/230/

2: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 14:07:41.76 ID:2a+jbFN70
つまり
どういう事だってばよ

551: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 16:28:43.03 ID:Co16jUy20
>>2
物理学を修正しないと説明ができないんだよ

4: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 14:08:26.49 ID:Wi2ZmbVu0
誰か簡単に教えてくれ。

8: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 14:09:36.16 ID:B7PEr3+60
>>4
ニュートンは嘘つき

494: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 16:08:13.42 ID:FPPl1mxr0
>>8
アインシュタインが小保方レベルでは

765: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 17:35:37.38 ID:KObLtnieO
>>8
万有引力と重力は必ずしも同じものじゃないぞ?

6: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 14:08:39.92 ID:M+ga1Okp0
これもうわかんねぇなぁ

7: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 14:09:17.46 ID:MUZ7trGM0
勘違いだと分かって皆がフワフワ浮き出した時の恐怖

9: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 14:10:07.36 ID:v6puaLVJ0
オッカムの剃刀的にはこっちを支持したくなるね

11: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 14:13:08.68 ID:jT9caQ1B0
面白い!つまり、
4つの力の中で最も摩訶不思議な「重力」だけ
別物の見かけ上の影として扱えば、
力学の統一理論が成立すると同時に
ダークマターの摩訶不思議な存在をも説明がつく

ってこと!

31: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 14:23:47.04 ID:3WstrWLd0
>>11
重力の計算に繰り込み理論が使えないせいで
量子力学と相対性理論が統合できてないんだよね

量子論だと力の媒介粒子として重力子を想定するわけだが、
そんな粒子は存在しない、重力は見せかけの現象ということなら
いままで計算が上手くいかなかったことも納得できる

ダークマターみたいな後付けの重力源もいらなくなるし
いろいろと腑に落ちる話ではあるんだよな

327: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 15:35:37.03 ID:X/PzSbki0
>>11
4つの力ってなに?

332: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 15:36:58.50 ID:wiMqUThY0
>>327
「電磁気力」「強い力」「お酢の力」「弱い力」

357: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 15:40:22.47 ID:X/PzSbki0
>>332
お酢の力がわからなかったので結局検索したよw
「重力」「電磁気」「弱い力」「強い力」

それでも意味がわからんかった
なんだよ?強い力弱い力ってw

365: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 15:42:05.10 ID:wiMqUThY0
>>357
電磁気力…光、電気、磁力
弱い力……放射性崩壊
お酢の力……ティンクル
強い力(核力)…陽子と中性子を結びつける
重力……なんやわけがわからん力

12: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 14:13:28.08 ID:pLn1dJBL0
重力理論を変えてしまう。そういう論は大昔からある。
まあ太陽系あたりに限って言うと、重力理論はとっても正しく見えます。
どうしてそうなのか。それの説明をしなくては。

16: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 14:17:17.61 ID:TrmbI3ST0
一般的な重力の測定方法だとダークマターという未知の存在を仮定しないと説明がつかない重力が存在するけど、
エントロピック重力理論なら、惑星など観測できる物が発する重力だけで説明がつくし、実際観測した結果大きな差異はなかったという話?

27: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 14:22:15.66 ID:nrHPh0Of0
>>16
そう

26: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 14:22:15.35 ID:0ofJDel1O
なぜエントロピーが変動すると重力が発生するのか
その肝心な部分がわからんと何とも言いようがないな

133: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 14:57:09.74 ID:3WstrWLd0
>>26
二次元の膜の上に三次元空間の情報がすべて保存されている
ホログラフィック原理ではそのように考える

質量を持った物体が動くと二次元膜上の情報が書き換えられる
これによって情報のエントロピーが変化する

エントロピーというのは情報量の単位だけど
熱力学では分子運動などのランダムさを表す尺度としてエントロピーを使う
情報エントロピーと熱力のエントロピーは本質的に同じであることも分かってる

そしてエントロピーは常に増大するというエントロピー増大法則は
自然のもっとも基本的な傾向であることが経験則として受け入れられている

二次元膜上の物体の位置情報についてのエントロピーも究極的には
やはりエントロピー増大の法則に従って変化していくと考えられる
この変化が小さな物体が大きな物体に引き寄せられていく動きに対応している
その結果重力があるように見える

おおざっぱに説明すると多分こんな感じ

155: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 15:03:51.60 ID:P9aPCiS80
>>133
それだと、物体が引き離されるとしてもエントロピーは増大するよね?
引き寄せられるようにこの宇宙が作られてれてるのは、たまたまそうなったってこと?

179: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 15:09:56.30 ID:3WstrWLd0
>>155
引き寄せる動きと引き離す動き、たぶん両方成り立つ
引き寄せる動きで重力を説明できる
引き離す動きのほうは宇宙の加速膨張を説明することになると思う
いわゆるダークエネルギーね

159: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 15:04:44.85 ID:lATWseJ+0
>>133
この新理論はダークマターのかわりに空間のエントロピーが重力へ寄与するってもんだから、
表面のエントロピーはともかくホログラム理論はむしろ否定されてるんだけどな

184: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 15:11:13.97 ID:F9KoQKDT0
>>159
おいおいホログラフィック原理は
この理論の根幹だぞ

241: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 15:21:00.78 ID:lATWseJ+0
>>184
論文くらい読めよ、空間の持つエントロピーを認めてるんだぞ

34: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 14:25:29.19 ID:QG00HUc00
ん?では見せかけの力で重力レンズ現象が起こるの?もうわからん。

39: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 14:28:14.14 ID:oa5zRcv60
暗黒物質ってなんかカッコいいじゃん
だから言いたくて使ってただけなんだよ

49: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 14:32:59.26 ID:hNIUOMBD0
実観測して仮説が大体あってたけど
結局はなんでそうなるか解りません
って事だろ、もっと役立つ事研究しろ

59: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 14:36:55.43 ID:UH6u6io10
じゃあ結局重力って何なのよ

61: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 14:38:52.69 ID:75ZxMylz0
これ聞いた時、直感的にはかなり合ってるとおもったぞ。
ダークマターだけでなく、ダークエネルギーも存在しないんじゃないか?
ダークエネルギーはエントロピー増大による自然な力であって、
重力のほうが特殊なのでは?

62: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 14:39:07.69 ID:Pe3SW14T0
これノーベル賞ものなんだけど、結局、アインシュタインも宇宙論ではノーベル賞
取れなかったからな。
証明に1世紀かかる可能性がある。

67: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 14:39:58.05 ID:eZg9kMun0
>重力とは物体の位置に関する情報量の変化によって生じる

これ、原因と結果が逆では…

73: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 14:42:05.98 ID:Pe3SW14T0
>>67
相対的なのでどちらの見方も正しい。
遍在を修正するために情報が均一化していく。
その過程が重力であり、原因であり結果でもある。

74: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 14:42:31.62 ID:F9KoQKDT0
>>67
ホログラフィック原理だからスクリーン上の位置の情報量の変化が
3次元空間での重力と等価だってこと

68: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 14:40:06.53 ID:zkHw419z0
分からないひとに説明するって限界があるんだよ

69: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 14:40:15.34 ID:7N1S7NLB0
じゃあ、地球に引っ張られるのは何?
引っ張られる力は見せかけ?でも引っ張られるのは確かだよね?
どういうこと?
わかりやすく説明して

75: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 14:42:33.80 ID:CT5ZL4lT0
そもそも、

重力とは「物体の位置に関する情報量の変化によって生じる
エントロピー的な力である」

この一文がオレの貧弱な頭脳ではどうしても理解できない。

96: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 14:46:11.02 ID:YqhT3atl0
>>75
地球の中心から引きつける力が出ているんじゃなくて、地球の公転や自転によって生じたエントロピーなんじゃないの

101: 名前をおもちでないようです 2016/12/22(木) 14:46:58.42 ID:YEtjORgP0
重力使いの方々「うそ…やめて…

元スレ: http://daily.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1482383221/

1001:名前をおもちでないようです 2036/13/01(餅) 00:00:00 ID:omochichannel.com

おもちちゃん90
ダークマターが存在しないというのは
何とも寂しいな。

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