熵力
口号“引力就是熵力”的确很吸引人,我看了Verlinde的文章后就知道在一段时间内,会有不少人谈论,也会有不少人跟上。
(先评论一下Motl在他的博客上用中子干涉实验否定Verlinde假设的“论证”。这个论证假定测量中子干涉的两个狭缝相距一米,所以根据离全息屏的远近,中子通过不同狭缝时对应的微观态数相差巨大,这样干涉不可能发生。Motl不做研究几年思维退化得不是一点半点。这个论证出了两个错。第一个错是微观态数是全息屏上的微观态数,不是在全息屏之外的中子状态数。第二,即使一个系统的宏观态可以对应于很多微观态(如炙热的煤球),但系统在固定时刻总是处于一个固定的微观态中,因为我们偷懒才用粗粒化的办法不去追求微观态。在Verlinde的图像中,中子只不过类似声子,当然可以处于一个固定的微观态中。下面回到正文)
Verlinde没有给出细节,只给出一些关键的想法,这样,很多人就可以自由发挥了。已经出现的文章有不少是自由发挥的,这当然也包括我和王一的文章:
Quantum UV/IR Relations and Holographic Dark Energy from Entropic Force
我本来打算在Verlinde的框架下讨论全息暗能量的,因为我现在对这个模型信心大增(主要是在计算了Casimir energy之后)。王一来信,谈到一些想法,我们就自然合作了。
我本来不打算很快写文章的,因为我知道文章写得越慢越有内容(Verlinde本人的文章就写了半年),而且,过去也出现过跟风的情况,我也批评过。这次例外,因为我感觉找到了全息暗能量在Verlinde框架下的线索。
何况,我们还推导了Cohen等人的UV/IR关心,Hogan的测不准关系。
Cohen等人的UV/IR关系表述很简单。在有引力的情形下,红外截断限制了紫外截断,两者的关系是
这个关系,在Verlinde的框架下很容易理解。考虑两个全息屏,一个半径为,另一个半径为
,根据Verlinde的公式
其中S是系统的熵,N是全息屏上用来描述系统的bits数,
推得
现在,假定在i屏上的紫外截断是,紫外截断的含义是我们只考虑最小的面积元
,这个面积元内有一个bit,所以有
。由上式推得
所以
为了量纲正确起见,我们引进了,这也是系统中唯一与宏观尺度无关的量(原则也许存在第二个微观尺度,所以这个推导不能决定UV/IR关系中的系数)。
为了“推导”全息暗能量,我们必须引入全息屏之外的第二个屏。原因很简单,暗能量对应的Tolman-Komar能量总是负的,如果只有全息屏,我们必须引入负温度!那么,第二个屏是什么?最自然的就是事件视界了。
另外,一直以来我比较倾向Banks的说法,事件视界应该是一个宇宙学的前提,因为它决定了系统的大小(自由度个数)。在Verlinde的框架内,事件视界是全息屏的上限。如果我们想将空间看成宏观导出概念,那么我们最初是从和事件视界一样大小的全息屏开始的。
我们的文章是昨天出现的,今天又出现了三篇中国人写的文章,我就不介绍了。反正,这次中国人又跟在了前面,是好是坏,只有时间能判断。
因为我自己介入了,我就不批花车效应了。但是我重复12日在理论所报告时说的话,起初,一些文章可能有60%是错误的。
昨天看到Verlinde自己给的一个荷兰语的一个关于Erik Verlinde工作的简短视频
今天网上出现了WMAP七年结果的系列文章,并没有什么令人兴奋的结果。我们通常关心的是这两篇文章:
Seven-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Cosmological Interpretation
另外,李惕碚老师和刘浩也有一篇值得关注的文章
Inconsistency between WMAP data and released map
总的说来,研究引力和宇宙学的同学们又可以忙乎起来了。
2010年1月29日 14:15:06
math苹果:
我写过咏物诗《中国红》,估计学科学的人也看不出来
2010年1月29日 14:19:07
发给我一份看看,我研究一下可否?
pkuapple@hotmail.com
2010年1月29日 14:20:54
math苹果:
这里:
http://limiao.net/1313
唉,我要恢复写咏物诗了。
2010年1月29日 14:26:16
写得不错,我如月光般朦胧的懂了那么一点点,我是粗人别见笑
2010年1月29日 14:46:49
math苹果:
嗯,关于中国红的“科学”,我后面自己解释了。
诗歌的审美一个视角就是朦胧,说成大白话,不如写散文了。
别客气,没有什么粗人细人,只有诗人和非诗人
2010年1月29日 16:56:39
中国红土鳖 战胜 弦传教士
matlab是个好东西
2010年1月29日 17:32:24
呵呵,李老师的《中国红》的确有意思,不过读了有点淡淡的失落吧….
或许,有一天,这片土地上,科学不再是铭写宫砂的工具,而是成为膜拜的图腾!
不就是因为我们相信…才会在此么!
2010年1月29日 19:52:14
未之:
:)
2010年1月29日 22:06:57
“引力就是熵力”不是十分意外,我想这个猜想和数学应该更早就有.
联系这样两个基本的概念是很自然的.
2010年1月30日 1:29:06
未之:
等我以后真正弄清楚了,如果感觉没有疑问和问题,我再说说(恐怕至少得半年以后)。
obs:
谢谢告知
2010年1月30日 1:44:26
obs
星空:
关于用基本事件代替基本粒子作为描述世界的最小单元,无论在逻辑上还是在数学上都是非常完美的,这也许代表了物理学的未来方向。这一点在arxiv:0911.1402给出了详细论述。
——————————
你说的这篇文章主要是数学形式上的东西,感觉缺乏物理上的论证。
我们可以通过形式类比地给出很多看似很漂亮的东西,但是一旦用物理现实去推敲,就会发现站不住脚。例如,我们可以像位置算符一样地直接引入时间算符,但是一旦考虑物理上的东西,发现时间算符的存在,会使得能量算符的谱没有下限(即从负无穷到正无穷),这至少在表观上是违背物理现实的,需要面对和解决的一个问题。
尽量从第一原理出发,尽量少引入额外的假设(即使引入,让人感觉非常合理,有大量物理背景支持),这样得到的东西才更令人放心。新东西是一点一点地加进去的,一下子加进太多,出错的风险就大。
2010年1月30日 11:06:13
看到不少评论说苹果的IPAD虽然很炫但是市场定位不准确,李老师不要被外表蛊惑,哈哈,可能还是买传统的性能好的苹果本划算。
2010年1月30日 13:01:29
其实我们搞理科的,苹果真的不合适,就是酷点,
2010年1月30日 13:06:50
Shi Zonghua:
我想想。
math苹果:
那我干脆买很薄的联想?
2010年1月30日 15:04:49
恩,是阿,联想不错:)
干嘛很薄呢,呵呵,好用就可
2010年1月30日 16:21:58
math苹果:
想要一个可以带着出差的。
2010年2月9日 14:24:05
从Verlinde的文章来看,比如其(3.10)和(5.32)式,N=A(自然单位制下)是一个普遍假设(与全息屏的位置无关),似乎与您这里的推论有矛盾
2010年2月9日 16:12:41
photor :
我们指的不是总自由度,而是粗粒化后的有效截断。
2010年2月10日 13:21:59
李老师:
如果要考虑粗粒化的话最好用熵密度
s~dS/dN
来讨论,因为在Verlinde的基本框架内N就是指总自由度数
2010年2月10日 14:35:42
photor:
谢谢,我想想。