1869 rapporterade den Baptistiska fundamentalisten Cyrus Reed Teed sin gudomliga uppenbarelse att jorden var ihålig. Vid första anblicken, inget nytt. Jules Verne hade utforskat ett liknande koncept fem år tidigare i sin science-fiction äventyrsresa till jordens centrum. Men medan Verne föreställde sig en underjordisk grotta av fantastiska varelser, förklarade Teed på allvar att vi bokstavligen bodde inne i sfären. I denna konstiga kosmologi upptar solen, planeterna, stjärnorna och galaxerna jordens inre. Jordskorpan är ett oändligt tjockt lager av sten som omsluter hela universum.motiverad av sin nya kosmologi publicerade Teed en bok, startade en ny religion, samlade lärjungar och grundade en ny stad i Florida. För många låter Teeds ideer som ormolja så tjock att bara den mest trovärdiga kunde suga upp. Men hans inflytande var inte begränsat till USA, inte heller till 19-talet. Anti-intellektuell känsla inom nazistpartiet omfamnade konkav ihålig jordteori – eller Hohlwelttheorie som det kallas På tyska. Enligt den holländska astronomen Gerard Kuiper kan delar av den nazistiska militären till och med ha förespråkat att titta upp genom himlen för att spionera på de allierade på andra sidan världen. När allt kommer omkring finns det ingen plats att gömma sig i en jordklot.
hur fick Teeds tankar fotfäste i Tredje rikets övre echelons? En mindre kosmisk, mer konspiratorisk uppfattning om en ihålig jord introducerades i Europa av den engelska författaren Edward Bulwer-Lytton. I sin novella Vril: The Power of the Coming Race (1871) visar Bulwer-Lytton en mästerrace som bor i jordens tarmar. I denna kulturella atmosfär kan tron på en ihålig jord ha lockat tyska nationalister. Under första världskriget konverterade en tysk pilot vid namn Peter Bender till Teeds tankar som krigsfånge. Enligt geografen Duane a Griffin vid Bucknell University i Pennsylvania introducerade Bender Hohlwelttheorie till eliten Nazi Hermann g Ubirring, som övervakade skapandet av Gestapo. Med denna första uvertyr kan alternativa kosmologier ha glidit in i nazistisk tanke. Som Nicholas Goodrick-Clarke skriver i nazismens ockulta rötter (1992), ’fantasier kan uppnå en kausal status när de har institutionaliserats i övertygelser, värderingar och sociala grupper’.
När nazistpartiet steg till makten i Tyskland drev antisemitismen den judisk-tyska fysikern Albert Einstein att bosätta sig i USA. Liksom Teed hade Einstein utvecklat en djupt kontraintuitiv förståelse av universum. För att förklara flera nyfikna observationer om ljus drog Einstein slutsatsen att det alltid måste ha samma hastighet för alla observatörer. Dessutom förändras tid och rum när man närmar sig ljushastigheten. Se, mycket snabba objekt kontrakt i längd och uppleva en annan tidens gång! Så tvillingar kan avvika i ålder om man börjar resa mycket snabbare än den andra.
Vi tar det för givet att tid och avstånd är samma för alla, precis som vi tar det för givet att kosmos innehåller jorden, och inte vice versa. Ändå har båda tankarna utmanats. Hur vet vi att Einstein har rätt och Teed är fel?
för att komma till botten av saker, titta på konstruktionen av modeller – förenklade beskrivningar av verkligheten som förklarar hur variabler förändras över tiden. En röd punkt som vi kallar Mars rör sig över stjärnhimlen. Hur förklarar vi denna nattliga varians? En modell behövs. Från antiken till den vetenskapliga revolutionen har mänsklighetens modell av Mars utvecklats. Till de gamla grekerna var Mars den vandrande stjärnan av Ares, krigsgud. Ur detta tidiga perspektiv, där astronomi och astrologi ännu inte hade divergerat, var Mars en himmelsk vandrare som förkroppsligade egenskaperna hos en krigsherre gudom. Denna förklaring till planetens nattliga rörelse, medan en början, är mindre än tillfredsställande. En robust modell är inte bara en handvågig förklaring utan en matematisk beskrivning som står för all varians i data. Specifikt, varför rör sig Mars långsammare än vissa planeter och snabbare än andra? Och varför vänder det ibland riktning, ett fenomen som kallas retrograd rörelse, i några månader, bara för att slinga tillbaka på sig själv i originalriktningen?
ett tidigt försök att modellera de flesta funktioner i planetrörelse utvecklades av den antika grekiska astronomen Eudoxus av Cnidus och beskrivs av filosofen Aristoteles. I denna modell förklarade ett invecklat system med 27 kristallina sfärer som omger jorden himlens rörelser, inklusive planets retrograde rörelser. Senare åberopade en annan modell av Hipparchus av Nicaea en serie planetbanor runt jorden. Den första banan-kallad en deferent – var en perfekt cirkel runt jorden, medan den andra banan – kallad en epicykel-rörde sig längs deferentomkretsen. Hipparchus bidrag förevigades i århundraden i arbetet med den egyptiska astronomen, matematiker och geograf Ptolemaios av Alexandria, som tweaked konceptet till något så bestående att ifrågasätta det var inget annat än hädelse. Fråga bara Galileo, som förföljdes för denna kätteri av inkvisitionen på 17-talet.
det är som om vetenskapen står upp och säger: Fan, det måste finnas en enklare förklaring!’
eftersom etablerade modeller blir intrasslade med vår känsla av verklighet, tvivlar de ofta på en handling av trots, om inte fullständig helgerån. Idag vet vi naturligtvis att Ptolemaios hade fel. Den heliocentriska modellen som introducerades av den polska astronomen Nicolaus Copernicus 1543 placerar planeterna i elliptiska banor runt solen och förklarar bäst data (inklusive retrograd rörelse). Dessutom vet vi nu att planeter varken är stjärnor eller ens sfärer. Den engelska fysikern och matematikern Sir Isaac Newton var den första som insåg att jorden och andra planeter faktiskt är ’oblate sfäroider’, glober som kläms lite vid varje pol på grund av deras rotation.
varför vann Copernicus över Ptolemaios? Att välja den enklaste, mest parsimoniska modellen är ett kriterium för att bestämma sanningen som kallas Occams rakhyvel. Det är som om vetenskapen står upp och säger: ’Dammit, det måste finnas en enklare förklaring! Om någon måste väva en komplicerad berättelse där en enkel historia räcker, stanna med den enkla historien. Ptolemaios epicycles gav sin modell precis tillräckligt med rep för att hänga sig själv. Som det populära ordspråket säger: ’allt ska göras så enkelt som möjligt, men inte enklare.’
men vid sidan av Copernicus elegans kommer reaktionärerna, som Teed.
symbolen för pseudovetenskap fantasi, hohlwelttheorie krymper miljarder ljusår av mestadels tomt utrymme-strödda med 100 miljarder galaxer och 1 miljon miljarder miljarder stjärnor – ner till en liten punkt i mitten av ihåliga jorden universum. Medan Hohlwelttheorie kanske låter helt oförsvarligt, har en andra quixotisk matematiker från Alexandria – Mostafa a Abdelkader – stigit till utmaningen. På 1980-talet beskrev Abdelkader den matematiska gymnastiken som behövs för att bli en inre kosmos. Bland andra antaganden handlar denna geometriska inversion jordens centrum med oändlighet. Tänk dig, om du vill, klippa en söm i en basket. När du vrider gummit inifrån och Ut sugs allt utanför bollen – Du, rummet du befinner dig i, hela universum – inuti. Luften som tidigare var inne i bollen bildar nu en atmosfär utanför bollen som sträcker sig mot oändligheten. Et Voil! En en gång ödmjuk basket innehåller nu universum. Även om denna verbala analogi är oprecis, den abstrakta matematiken i Abdelkaders papper åstadkommer denna omvandling exakt. För att omfamna det, övertyga dig själv om att ’inuti’ och ’utanför’ är lika godtyckliga som vänster och höger, eller upp och ner.
som en följd av Abdelkaders fysik kartläggs det mesta av universum till en liten punkt vid den ihåliga jordens centrum eller ursprung. Griffin beskriver denna otänkbara omvandling 2012 och skriver:
Pluto krymper till storleken på en enda bakterie som flyter sju meter från ursprunget, medan Alpha Centauri, stjärnan närmast vår egen sol, blir en oändligt liten fläck som ligger bara millimeter från ursprunget. Varje annan stjärna och objekt i kosmos finns därför i en sfär mindre än två millimeter över som svävar 6 371 kilometer över våra huvuden.
den sena amerikanska vetenskapsförfattaren Martin Gardner tolkar briljant Abdelkaders matematik i sin skeptiska rundtur i fringe science On The Wild Side (1992). I den märkliga nya fysiken i Abdelkaders Värld reser ljusstrålarna inte i raka linjer utan snarare i böjda bågar. Som ett pinwheel som betar insidan av en ihålig jordklot, lyser ljusbågar jordens nära inre yta, men böjer sig runt och saknar den långa nattens yta. Av denna anledning verkar solen gå ner, även om jordens krökning är konkav.
Santa Claus, som Mars, är bara en modell – men en som inte kan motbevisas eller behållas
men om andra planeter är närmare oss än Spanien är Nya Zeeland, varför tar det så mycket längre tid att nå dem? Rättvis fråga. I matematiken i denna kosmologi närmar sig hastigheten och storleken på rörliga föremål noll när man närmar sig universums centrum – beläget i jordens centrum. Enligt Gardner skapar Abdelkaders mentala akrobatik en konsekvent fysik som inte kan förfalskas genom någon tänkbar observation eller experiment!’
hur kan något så dumt inte vara förfalskbart? En sådan fråga behandlar unfalsifiability som ett alibi snarare än ett ansvar. Det förutsätter, naivt, att modeller är oskyldiga tills bevisade skyldiga.
ändå är många godtyckliga påståenden oföränderliga. Ett barns påstående att jultomten existerar ännu inte kan ses av någon kamera eller vetenskapligt instrument är just det – oföränderligt och därmed otestbart. Intellektuellt sett är det mindre som att bära en sköld och mer som att bära en kvarnsten. Santa Claus, som Mars, är bara en modell – men en som inte kan motbevisas eller behållas.
tanken att modeller endast kan tas på allvar om förfalskbara härrör från den sena vetenskapsfilosofen Karl Popper. En modell är byggd inte på en betongfundament utan på styltor som snabbt kan kastas åt sidan om ny information kommer fram. Som Popper skrev i Logic of Scientific Discovery (1934),’oavsett hur många fall av vita svanar vi kan ha observerat, motiverar detta inte slutsatsen att alla svanar är vita’. En bra modell kryper mot säkerhet; det jagar bevishorisonten, men berör aldrig den.
absolut säkerhet är aldrig riktmärket för en vetenskaplig modell. För att betraktas som vetenskaplig måste en modell göra en förutsägelse som kan stödjas av experiment senare. För att lyckas måste experimentet verifiera denna förutsägelse. Först då litar en forskare på modellen-men aldrig helt. På detta skriver Popper: ’vetenskapens spel är i princip utan slut. Den som bestämmer en dag att vetenskapliga uttalanden inte kräver något ytterligare test, och att de kan betraktas som slutligen verifierade, går i pension från spelet.’
Popper ansåg att endast testbara modeller är vetenskapliga modeller. Om inget testbart påstående kan göras, är modellen inte förfalskbar – och inte vetenskap. Den sena brittiska filosofen Bertrand Russell illustrerade denna punkt 1952 genom att humoristiskt förklara att ’mellan jorden och Mars finns en porslinstekanna som roterar runt solen i en elliptisk bana’. För liten för att ses av teleskop, varken existensen eller icke-existensen av en sådan tekanna kan testas genom något rimligt experiment, hävdar Russell. Men om jag skulle fortsätta att säga att, eftersom mitt påstående inte kan motbevisas, är det oacceptabelt förutsättning från det mänskliga förnuftet att tvivla på det, jag borde med rätta anses tala nonsens.’
som Russells tekanna visar kan icke-falsifierbara påståenden eller modeller inte tas på allvar. De är inte vetenskap. Annars går allt-tekannor, inifrån och Ut jordar, du heter det. Russells slutsats speglas av ’Hitchens’ s razor’ , ett ordspråk av den sena författaren Christopher Hitchens: ’vad som kan hävdas utan bevis kan avfärdas utan bevis. Hitchens rakhyvel hör naturligtvis i samma verktygslåda som Occams rakhyvel, påståendet att den enklaste, mest parsimoniska modellen är ett kriterium för att bestämma sanningen och bladet som slår bort vid Teed. Enklare modeller är lättare att förfalska, och därmed mer vänliga mot vetenskapen. En enkel modell kräver färre data för att förfalska den, medan en komplicerad modell kräver mer.
sannolikheten för att jorden är Universumbehållaren motsvarar 80 myntkastningar som kommer upp som huvuden
Även om Hohlwelttheorie inte kan motbevisas eller förfalskas, avvisar majoriteten av allvarliga tänkare det eftersom det är onödigt komplicerat (Occams rakhyvel), saknar bevis (Hitchens rakhyvel) och är ofalsifierbar (ska vi kalla detta blad Poppers rakhyvel?).
men våra rakhyvlar är inte alla perfekta verktyg. När antalet eller specificiteten av påståenden gjorda av en modell är oklara, känns Occams rakhyvel subjektiv. Är en forskares enkelhet en annan forskares gordiska knut? Typexempel, Abdelkader själv kan ha funnit enkelhet i Hohlwelttheorie. Genom att besegra dessa miljarder ljusår av livlöst intergalaktiskt tomrum räddar Abdelkader oss från svårigheten att tro på universums fantastiska storhet och ’den därmed följande minskningen av jorden till en oändlig’.även om Occams rakhyvel inte är en exakt algoritm, kan Hohlwelttheories godtyckliga fokus på jorden verkligen kvantifieras. Varför jorden, i synnerhet som universum-container? Varför inte någon av de andra otaliga planeterna i universum? Varför en planet, för den delen – kunde inte en måne eller en stjärna vara föremål för samma sfär-inversion matematik som används av Abdelkader?eftersom den matematiska inversionen som används av Abdelkader kan appliceras på vilken sfär som helst, är jorden en delmängd av alla sfäriska föremål i universum, och endast en inverterad sfär kan logiskt innehålla universum och alla dess andra sfärer, är det mycket specifika påståendet att jorden är Universumbehållaren (och inte månen, Mars eller din favoritstjärna) ännu mindre sannolikt att vara sant än den allmänna förutsättningen att universum finns i en sfär. När vi räknar antalet n av alla sådana kroppar som kan existera i universum är sannolikheten att jorden är Universumbehållaren 1/n. eftersom det finns minst 1024 sådana sfäriska kroppar i universum är sannolikheten att jorden fyller Universumbehållarens privilegierade Roll mindre än 1/1024. Det här är som att kasta 80 mynt och få dem alla att komma upp som huvuden.
Occams rakhyvel berättar för oss att Hohlwelttheorie är en dålig modell eftersom det finns enklare alternativ som förklarar data lika bra. Men kanske tänker vi för hårt. Attackerar inte Hohlwelttheorie med ett så sofistikerat tänkande verktyg som att sväva en mygga med en slägga? Om vi kan avvisa Hohlwelttheorie med intuition ensam, vad behöver vi för den vetenskapliga verktygslådan?
och ändå är intuition ett usel filter för vetenskap. Många decennier före Abdelkader föreslog en annan individ också att universums grundläggande geometri hade missförstått och att en resa genom rymden ändrar ett objekts storlek. Einsteins relativitetsteori lät förmodligen nästan lika skrattretande som Hohlwelttheorie när den först introducerades. Med sina nya modeller av tid, rymd och gravitation lämnade mänskligheten intuitionens ålder.
Dizzy förvirring var känslan av sen-19th century fysik. Ljus från avlägsna stjärnor visar samma hastighet i förhållande till jorden, oavsett om jorden rör sig mot eller bort från en viss stjärna. För att rädda fysiken föreslog Einstein att ljusets hastighet är densamma överallt för alla observatörer. Oavsett om du rör dig mot en laserstråle eller bort från den, närmar sig ljuset dig med samma relativa hastighet.
och det finns mer – tiden går långsammare för en observatör ju snabbare han eller hon reser. Zoomar mot en laserstråle, vår klocka saktar, vilket begränsar den relativa hastigheten mellan oss och ljuset. Ja, det stämmer-en stationär klocka på jorden tickar snabbare än en rörlig klocka på ett rymdskepp.
hammaren höjs, och med denna första vridning mejslar Einstein bort på intuition. När vi följer historien om historiens mest berömda fysiker växer saker ännu främling. Eftersom tid och avstånd är relaterade med hastighet, kontraherar objekt i längd när de reser snabbare. Faktum är att en lans som kastas med nästan ljusets hastighet skulle komma i kontakt med en kort stubbe. Så går Einsteins teori om speciell relativitet, modellen som förklarar varför ljusets hastighet är konstant i alla referensramar.
med hjälp av intuition som ledstång kan man se Einsteins modell och se galenskap. Med hjälp av vetenskap ser man orsak
både speciell relativitet och Hohlwelttheorie förstör grundläggande mänskliga antaganden: en framgångsrikt, den andra utan framgång. Speciell relativitet berättar att tid och rum är relativa. Hohlwelttheorie berättar att vi lever inne i jorden. Repet som räddade speciell relativitet är också repet som hängde Hohlwelttheorie: Poppers förfalskningskriterium. Speciell relativitet erbjuder många möjliga förfalskningar, som alla hittills har överlevt experimentella tester.
Case in point: ta två synkroniserade atomklockor med nanosekund precision; håll en på marken och flyga den andra på en jet runt om i världen två gånger. Speciell relativitet säger att deras tider kommer att avvika-och det gör de verkligen. Alla andra resultat skulle ha varit game over för Einstein. Sådan tillgänglighet till experiment är just det som håller speciell relativitet flytande. Med hjälp av intuition som räcke kan man se Einsteins modell och se galenskap. Med hjälp av vetenskap ser man anledning.
om Einstein och Abdelkader verkar konvergera, är det i användningen av geometri att ångra världen som vi känner den. Einsteins speciella relativitet använder ett enkelt verktyg som kallas Lorentz-sammandragningen för att beskriva hur objekt dras samman i längd när de närmar sig ljushastighet. Utvecklat av den holländska fysikern Hendrik a Lorentz 1892 beräknar detta verktyg sammandragningen av snabba objekt med inget annat än högskolans algebra. Abdelkader kan ha inspirerats av Lorentz-sammandragningen när han utvecklade sin matematiska ram för Hohlwelttheorie. Precis som Einstein antog att objekt dras samman när de närmar sig ljushastighet, antydde Abdelkader att objekt blir mindre när de närmar sig mitten av det ihåliga Jorduniverset. Matematikens skönhet lyser i båda modellerna. Ändå lyser inte vetenskapens ljus på Abdelkaders modell.
Einstein erbjuder en möjlighet för sin modell att bevisas fel. Detsamma kan inte sägas om Hohlwelttheorie. Medan Abdelkader längtade efter att rädda jorden från rymdens stora tomhet, försökte Einstein förklara data som visar att ljuset färdas med konstant hastighet i alla referensramar. Och medan Abdelkaders motivation var antropocentrisk, kan Einsteins ha delats av en Martian eller någon annan kännande varelse. Abdelkader gjorde naturligtvis inga testbara förutsägelser, men Einstein gjorde många.
teorier och fysiska lagar är inte bara ekvationer. De betyder verkligen något om den materiella världen vi lever i. Skillnaden mellan Einstein och hans föregångare, Newton, är ett typexempel. Newton beskrev gravitationen som en kraft, medan Einstein beskrev den som krökning. Einsteins allmänna relativitetsteori hävdar att rymden och tiden är på ett fyrdimensionellt kontinuum som kallas rymdtid. Mass warps själva tyget i rymdtid som en basket som vrider ett gummiark. Det är allt gravitation är-skev rymdtid. Som den sena amerikanska teoretiska fysikern John Archibald Wheeler uttryckte det 1990: ’Spacetime berättar hur man rör sig; matter berättar rymdtid hur man kurva.’
så gravitation är inte det bekanta djuret du tror det. Eftersom rymdtiden är förvrängd (eller krökt) av massa faller föremål inte i den mening vi vanligtvis tror att de gör. I motsats till Newton är tyngdkraften inte ens en kraft. Ingenting ’drar’ ett fallande föremål ner mot jorden. Det fallande objektet följer en rak linje i böjd rymdtid.faktum är att smaken av Einsteins universum är helt annorlunda än Newtons. ändå kan flygingenjörer rycka på valet mellan Newtons fysik och Einsteins fysik. Valet är inte mellan den rätta lösningen och den felaktiga lösningen utan snarare den lämpliga lösningen och den olämpliga lösningen. Om ditt rymdskepp inte reser nära ljushastighet eller nära en extremt stor massa är den lämpliga lösningen den enklare lösningen: newtonsk mekanik. Sannolikt av denna anledning styrde ingenjörerna bakom NASAs New Horizons uppdrag till Pluto genom rymden inte av Einsteins fysik utan av Newtons. resultaten är otroligt exakta. Efter att ha rest över solsystemet i nio och ett halvt år var New Horizons rymdfarkoster flyby of Pluto 2015 avstängd med bara 72 sekunder.
Newtons värld är ett biljardbolluniversum, medan Einsteins värld är en spegelhall
På samma sätt har Griffin noterat att acceptera Abdelkaders fysik skulle inte göra någon märkbar skillnad i det dagliga livet: Ur praktisk synvinkel upplever vi universum som euklidiskt utrymme med jordens yta eller (ibland) solen som vår referensram, och vi kan passera hela vårt liv utan att någonsin behöva ta ett Arkemediskt perspektiv som ser själva ramen. Liksom Newton och Einstein konvergerar Copernicus och Abdelkader konstigt i det vardagliga riket.
i många fall säger Newtons fysik och Einsteins fysik en rymdsond att göra nästan samma sak. Medan de konvergerar i denna mening avviker de helt i metafysik. Newtons värld är ett biljardbollsuniversum. Rörliga objekt har ingen hastighetsgräns. Spelets regler är tydliga: krafter agerar omedelbart och träder i kraft omedelbart från vilket avstånd som helst. Einsteins värld är å andra sidan en spegelsal. Spacetime – själva verklighetens tyg-är böjd. Tid och rum är relativa. Krafter begränsas av ljusets hastighet.
den sena amerikanska fysikern Thomas Kuhn noterade att successiva vetenskapliga teorier ofta ger helt olika redogörelser för verkligheten. Precis som Newtons biljardhus och Einsteins spegelsal är två helt olika arenor, kan man föreställa sig en tredjedel.
denna alternativa arena för verkligheten kommer från den holländska teoretiska fysikern Erik Verlinde som 2011 härledde Newtons gravitationsmodell från andra första principer eller grundläggande sanningar i fysiken. Så varför är Verlindes återupptäckt av en trehundraårig modell en stor sak? Eftersom gravitationen i sig är en första princip och därför inte bör härledas från andra lagar. Oavsett om vi tänker på gravitation som massa som lockar massa eller som massvridande rymdtid, kan gravitationen inte reduceras till något enklare. Som sådan borde det inte vara möjligt att återupptäcka det från andra, olika områden i fysiken. Detta skulle vara som att härleda den amerikanska konstitutionen från den Schweiziska Federala Konstitutionen.
Om inte gravitation naturligtvis inte är en första princip. I denna anda ramar Verlinde tyngdkraften som ett framväxande fenomen. Framväxande fenomen uppträder när interaktioner i liten skala ger upphov till nya lagar, principer och strukturer i större skala. Tänk på de vackra iskristallerna vi kallar snöflingor. Bildandet av snöflingor drivs av termodynamik, de lagar som styr överföringen av värmeenergi mellan molekyler. Och ändå finns kristaller inte på skalan av enskilda molekyler. De förekommer bara i större skala, när många molekyler utbyter energi på ett visst sätt.
mycket som vi kan få snöflingor från termodynamik, Verlinde hävdar att vi kan få gravitation från termodynamik. Om universum var ett datorprogram skulle det inte finnas någon linje för gravitation i koden. I denna uppfattning är gravitation mindre som en konstitutionell artikel och mer som en bieffekt.
Efter att ha fångat bollen fortsätter Verlinde att springa med den. Efter att ha hämtat Newtons gravitationsmodell fortsätter han i samma 2011-papper för att härleda viktiga delar av Einsteins modell. Men vad förändras detta? Är inte gravitationen fortfarande gravitation? Kanske inte: Verlinde ser utrymme för förbättringar.
mörk materia kan vara ett desperat försök att förena en misslyckad teori med observation
liksom många andra fysiker är Verlinde oroad av en uppenbar brist på Einsteins modell. Trots sina många triumfer misslyckas den allmänna relativiteten med att förutsäga hur galaxer roterar. För att rädda Einstein har fysiker helt enkelt antagit att det finns mycket mer massa runt galaxer än vad vi faktiskt kan se. Den osynliga massan, kallad mörk materia, överträffar vanlig materia mer än fem till en! Utan dess gravitationspåverkan finns det inget sätt att förena astronomiska data med allmän relativitet.
till Verlinde låter historien om mörk materia bekant. År 1859 beskrev den franska astronomen Urbain Le Verrier en anomali i planeten Mercury. Newtons lagar förklarar inte helt den gradvisa omplaceringen (kallad ’precession’) av planetens äggformade bana. För att förstå situationen antog Le Verrier förekomsten av en osynlig planet som kretsar nära solen. Dubbade Vulcan, gravitationspåverkan av denna extra massa skulle förklara Le Verriers anomali genom att störa Merkurius bana och därmed förena Merkurius orbitala precession med Newtons lagar. Vulcan upptäcktes naturligtvis aldrig. Allmän relativitet förklarade Merkurius orbitala precession 1915, vilket eliminerar behovet av någon sådan modell.
låter bekant? Verlinde tycker det. Liksom Ptolemaios epicycles och Le Verriers Vulcan, mörk materia kan vara ett desperat försök att förena en misslyckad teori med observation. Kanske är det dags att starta en ny sida? Verlinde gjorde just det i slutet av 2016. I tidningen Emergent Gravity and the Dark Universe ger han ny trovärdighet till en ide som härstammar 1983 med den israeliska fysikern Mordehai Milgrom: när tyngdkraften växer tillräckligt svag, går tanken, dess inflytande minskar mindre med avstånd. Med denna modifiering ensam är universum inte längre fyllt med osynlig Materia. Mörk materia går poff! Med parsimony på sin sida kan Verlinde i slutändan använda Occams rakhyvel som sitt svärd.
vetenskap är en hajtank. Det är lätt att håna någon som tycker att jorden är platt. Men efter att ha funderat över speciell relativitet kan Plattjorden ha ett sista skratt. En video från 2014 av den amerikanska utbildaren och internetpersonligheten Michael Stevens visar att jorden i vissa referensramar faktiskt är en platt skiva. Nej, verkligen. I referensramen för en kosmisk stråle som rör sig mot vår planet med nästan ljusets hastighet är jorden bokstavligen en platt skiva 17 meter tjock, orienterad mot partikeln.
Kom ihåg att objekt som rör sig nära ljusets hastighet kontraherar i sin rörelseriktning. Och vem ska säga att partikeln faktiskt inte är i vila medan jorden rör sig mot den? Ja, det är allt där i fysiken. Jorden rör sig mot partikeln med nästan ljusets hastighet och är oerhört kontraherad i sin rörelseriktning. Som Stevens sätter det i videon:
vetenskap avvisar naturligtvis en teori om en bättre passar fler av våra observationer, men varför den egoistiska besattheten med våra observationer? En kosmisk strålpartikel kan använda samma vetenskapliga metod som vi använder och dra slutsatsen att jorden faktiskt var platt.
den tyska filosofen Friedrich Nietzsche, en 19-talets föregångare till postmodernismen, skrev: ”det finns inga fakta, bara tolkningar. Men även detta är en tolkning. Vad Nietzsche verkligen skrev var: ’Es gibt keine Tatsachen, sondern nur Interpretationen. Och detta är fortfarande en tolkning av bläckmönster på ett papper.
och kanske Nietzsche hade fel – det kan finnas något mer grundläggande än tolkningar. För att teorier om gravitation ska existera i första hand måste det finnas något som behöver förklaras. Även ett fullständigt och fullständigt förnekande av gravitation i någon av dess olika formuleringar – newtonska, relativistiska, framväxande – skulle erkänna att det finns något vi observerar som bara kan vara en illusion. Ingenting kan undergräva det grundläggande faktumet att det finns en grundläggande observation som kallas gravitation som behöver förklaras. Alla tolkningar avviker från denna observation, rotad i människans gemensamma erfarenhet.
som den sena vetenskapsförfattaren Isaac Asimov en gång skrev i ett exaspererat brev till en nedlåtande student:
John, när folk trodde att jorden var platt, hade de fel. När människor trodde att jorden var sfärisk hade de fel. Men om du tror att tro att jorden är sfärisk är lika fel som att tro att jorden är platt, då är din åsikt felare än båda sätta ihop.