一些日子前,我在Johannes Koelman的博客上读到一则有趣的故事,故事说,荷兰弦论家Erik Verlinde最近导出了引力,当然是通过全息原理。如果这故事是真的,我觉得是一个进步。我们很长时间焦虑的一件事是从所谓的量子引力导出全息原理,这种焦虑是否类似一个多世纪前Lorentz等人焦虑如何从电磁理论导出Lorentz收缩?如果我们像爱因斯坦一样,像接受光速不变原理一样接受全息原理,也许我们可以导出量子引力和经典引力,而不是相反。
可惜,Johannes Koelman并没有给出任何细节,上网查,也没有Erik Verlinde的最新文章。他今年只写了两篇文章,他本不是一个高产的人,也不随便将一篇文章抛出(惭愧,今年在我名下的文章有11篇,还有一篇正在完成中)。不过,从Johannes Koelman博客中的照片看出,Verlinde的口袋里确实有些货。
Verlinde今年的两篇文章是
且慢,先不要去读这些文章,它们与从全息原理导出引力无关。
我们先看看Koelman是如何推测Verlinde的工作的。(与Koelman不同,我用单位制:k=c=hbar=1)
假定黑洞表面上有温度T,那么每个自由度有能量1/2 T,假如有N个自由度,则总能量是1/2 NT。这个能量等于黑洞的质量M。
接着,我们需要关于N的公式。全息原理告诉我们,,其中是一个基本面积单位。所以,我们有
另外,根据Unruh,黑洞表面温度由加速度决定,即,将此式与上式比较,得
或者,。嗯,这是牛顿公式!貌似我们得出牛顿引力了,而牛顿引力常数与基本面积成正比,这是Planck长度公式。
我觉得,上面的推导与很久以前Jacobson的推导似乎没有多大区别。Erik Verlinde口袋里应该远远不止这点货。
过了三天,Koelman注意到一篇新文章,是另一个人写的:
Equipartition of energy in the horizon degrees of freedom and the emergence of gravity by T. Padmanabhan
我大致看了这篇文章,主要内容就是上面的argument。
预告:下篇博文将介绍我自己的文章,一篇关于暗能量的数据拟合,另一篇关于de Sitter vs metamaterials中Casimir energy的进一步研究。其实这是广告。
附,Koelman的博文 Holographic Hot Horizons
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