Erik Peter Verlinde ( nacido el 21 de enero de 1962 ) es un físico teórico y teórico de cuerdas holandés . Es hermano gemelo idéntico del físico Herman Verlinde . La fórmula de Verlinde , que es importante en la teoría de campos conforme y la teoría de campos topológicos , lleva su nombre. Su investigación se centra en la teoría de cuerdas, la gravedad , [1] los agujeros negros y la cosmología . Actualmente, [2] trabaja en el Instituto de Física Teórica de la Universidad de Ámsterdam .
En un simposio celebrado en el Instituto Spinoza de Holanda el 8 de diciembre de 2009, Verlinde presentó una teoría de la gravedad entrópica . En esta teoría, la gravedad existe debido a una diferencia en la concentración de información en el espacio vacío entre dos masas y sus alrededores; Verlinde también extrapola esta teoría a la relatividad general y la mecánica cuántica . En una entrevista con el periódico De Volkskrant , dijo: "En el nivel más pequeño, las leyes de Newton no se aplican, pero sí a las manzanas y los planetas . Se puede comparar esto con la presión de un gas. Las moléculas en sí mismas no tienen presión, pero un barril de gas sí". Parece que el enfoque de Verlinde para explicar la gravedad conduce naturalmente a la intensidad correcta observada de la energía oscura . [4]
Erik Verlinde nació en el pueblo holandés de Woudenberg el 21 de enero de 1962, junto con su hermano gemelo idéntico, Herman Verlinde . [5] Fue a la escuela en la cercana ciudad de Utrecht , donde se graduó del gimnasio en 1980.
Ese otoño comenzó sus estudios de física teórica junto con su hermano en la Universidad de Utrecht . Allí estudió con su hermano Herman, Robbert Dijkgraaf y Kareljan Schoutens. Escribió su tesis de maestría con el premio Nobel Gerard 't Hooft . [5]
En 1985, Verlinde comenzó a trabajar en su tesis doctoral en la Universidad de Utrecht bajo la supervisión formal de Bernard de Wit . Trabajó nuevamente con Herman y Dijkgraaf, y en la práctica el trío se supervisó a sí mismo. El acuerdo original era que solo uno de ellos trabajaría en el campo emergente de la teoría de cuerdas , pero al final los tres escribieron sus tesis sobre el tema. En septiembre de 1988, Erik defendió su tesis doctoral, que incluía la fórmula de Verlinde . [5] [6] [7]
Después de su doctorado, Verlinde se unió al Instituto de Estudios Avanzados de Princeton como investigador postdoctoral. En 1993, se incorporó al personal permanente de la división de teoría del CERN en Ginebra. A la edad de 34 años fue nombrado profesor titular de física teórica en la Universidad de Utrecht. Sólo unos años más tarde, en 1999, se fue a la Universidad de Princeton para ocupar un puesto de profesor allí. En 2003, regresó a los Países Bajos para convertirse en profesor en el grupo de teoría de cuerdas dirigido por Robbert Dijkgraaf en la Universidad de Ámsterdam . [5] [6] [7]
El principal campo de investigación de Verlinde es la teoría de cuerdas . A lo largo de los años ha presentado una serie de resultados que han adquirido importancia en el desarrollo de la teoría y en el estudio de las matemáticas puras .
La tesis doctoral de Verlinde se tituló “Teoría de campos conformes aplicada a cuerdas”. En ella investigó las teorías de campos conformes en dos dimensiones y su relación con la descripción de la hoja del mundo de cuerdas fundamentales. Como parte del proyecto, extendió las álgebras de fusión o de Verlinde , describiendo las teorías de campos conformes con un número finito de campos. [8] Un resultado principal fue una fórmula explícita para las reglas de fusión de estas álgebras, ahora conocida como la fórmula de Verlinde. Esto ha demostrado ser un resultado matemático altamente no trivial. En el trabajo original de Verlinde, la fórmula se deducía principalmente de argumentos físicos, pero desde su introducción se han proporcionado muchas pruebas matemáticas formales. [9]
La fórmula de Cardy es un resultado importante en la teoría de campos conformes que permite el cálculo de la entropía de una teoría de campos conformes de dimensión 1+1. Utilizando la correspondencia AdS/CFT entre las teorías de campos conformes y la gravedad cuántica en espacios anti-de Sitter con una dimensión adicional, se puede utilizar para calcular (las correcciones cuánticas a) la entropía de agujeros negros en 2+1 dimensiones . En 2000, Verlinde extendió el resultado de Cardy a las teorías de campos conformes de dimensión arbitraria, [10] [ fuente no primaria necesaria ] permitiendo el cálculo de la entropía de agujeros negros en cualquier dimensión.
En 2009, Verlinde demostró que las leyes de la gravedad pueden derivarse asumiendo una forma del principio holográfico y las leyes de la termodinámica . [11] Esto puede implicar que la gravedad no es una verdadera fuerza fundamental de la naturaleza (como por ejemplo el electromagnetismo ), sino que es una consecuencia del esfuerzo del universo por maximizar la entropía.
El 8 de noviembre de 2016 Erik Verlinde publicó su nueva teoría de la gravedad, donde la gravedad no es una de las cuatro fuerzas fundamentales de la física sino que, más bien, la gravedad emerge de otras fuerzas fundamentales. [1] [12] [13] En este trabajo, argumenta que a diferencia del espacio anti-de Sitter (AdS), la holografía y la ley del área no se aplican exactamente en el espacio de Sitter (que modela nuestro universo) porque hay una entropía adicional asociada con el horizonte cosmológico . Si esta entropía se distribuyera uniformemente en todo el espacio, contribuiría con un término de ley de volumen a la entropía que se vuelve dominante en grandes escalas de longitud y está relacionada con la energía oscura. Argumenta además que esta entropía modifica la gravedad emergente, introduciendo fuerzas residuales cuando la aceleración debida a la gravedad es muy débil. [14] El resultado proporciona una explicación candidata para la materia oscura similar a la propuesta de la Dinámica Newtoniana Modificada (MOND) y explica la relación empírica entre la materia oscura y la constante de Hubble . Hasta el 1 de agosto de 2018, el artículo había sido citado en 153 artículos de física, incluidos los de físicos conocidos como Lee Smolin y Mordehai Milgrom , creador de MOND. La explicación de la gravedad modificada a través de la gravedad entrópica es una "teoría de la gravedad cuántica" que fusiona la "teoría general de la relatividad" con la "teoría cuántica de campos". El propio Verlinde la denomina también teoría de la información cuántica.
Ya existen artículos críticos sobre la "gravedad emergente", como "Inconsistencias en la gravedad emergente de Verlinde" [15] de D Dai, D Stojkovic (Springer HEP, noviembre de 2017), que afirma que "...Cuando se realiza correctamente, el elaborado procedimiento de Verlinde recupera la gravedad newtoniana estándar en lugar de MOND".
En junio de 2011, la Organización Holandesa para la Investigación Científica (NWO) otorgó a Verlinde el Premio Spinoza , el máximo galardón disponible para los científicos holandeses, incluida una subvención de 2,5 millones de euros para futuras investigaciones. [16] El comité citó su trabajo sobre la fórmula de Verlinde, las ecuaciones de Witten-Dijkgraaf-Verlinde-Verlinde, la fórmula de Cardy-Verlinde y la gravedad entrópica como los principales logros que llevaron al premio.