Wanneer de nawereld inderdaad moet worden opgevat als een emergente eigenschap op basis van een abstacte onderlaag van qubits, dan heeft dat volgens Verlinde waarneembare gevolgen op kosmologische schaal. In het geval van emergentie zal namelijk blijken dat er ter hoogte van de sterrenstelsels meer zwaartekracht bestaat dan zoals voorspeld met de (oorspronkelijke) einsteinvergelijking (zie hieronder de herhaling daarvan).
Dat Verlinde dit veronderstelt is heel bijzonder. Het heeft te maken met een groot probleem in de westerse kosmologie. De Amerikaanse sterrenkundigen Vera Rubin en Kent Ford ontdekten namelijk in 1978, dat de buitengebieden van spiraalvormige sterrenstelsels sneller ronddraaien dan verwacht werd op grond van de met de einsteinvergelijking berekende hoeveelheid zwaartekracht. Dit wordt het melkwegstelseldraaiingsprobleem genoemd.
Met de (oorspronkelijke) einsteinvergelijking wordt dus te weinig zwaartekracht berekend in de halo's van de sterrenstelsels terwijl dat ter hoogte van de Zon en ander sterren niet zo is. De verklaring die de minste aanpassingen aan de natuurwetten vereist is dan ook, dat zich in die halo's een hoeveelheid onzichtbare materie bevindt, die voldoende zwaartekracht genereert. Het gaat dus om materie die erg moeilijk te detecteren is en daarom donkere materie wordt genoemd. Zodra deze wordt gevonden, kan dit in de einsteinvergelijking worden verwerkt, om hem kloppend te maken. De einsteinvergelijking heeft immers rechts van zijn isgelijkteken een hoeveelheid materie nodig, zoals die van een sterrenstelsel, om aan de linkerkant te kunnen vaststellen hoe sterk ter plaatse de kromming is van de onderliggende zwaartekrachtruimtetijd (2+2). Deze kromming in de voorwereld bepaalt vervolgens weer hoe in de nawereld de bewegingsbaan is van objecten die zich in de nabije omgeving (de halo) van dat sterrenstelsel bevinden. Uit die bewegingsbaan kan tenslotte weer worden opgemaakt hoeveel zwaartekracht dat sterrenstelsel genereert. Het vinden van donkere materie betekent derhalve dat de geschatte hoeveelheid ervan aan de tensor (Tμν) van sterrenstelsels moet worden toegevoegd.
Inmiddels wordt al zo'n veertig jaar intensief gezocht naar bepaalde, nog onbekende (elementaire) deeltjes die oorzakelijk zouden kunnen zijn voor die donkere materie. Het resultaat is echter teleurstellend en Verlinde verwacht nu dan ook, dat dit tekort aan zwaartekracht in de halo's van sterrenstelsels kan worden verklaard, door zwaartekracht te beschouwen als een emergent verschijnsel. Op deze manier hoopt hij de einsteinvergelijking alsnog kloppend te kunnen maken. Hoe kan dat?
Simpel gezegd kan dat, omdat het tekort aan zwaartekracht en daarmee de halo's van alle sterrenstelsels (26,8% van het heelal), in het geval van emergentie mag worden toebedeeld aan de intergalactische ruimte. Verlindes veronderstelling is immers, dat de 'dark universe' (lees: voorwereld) bestaat uit qubits en dus overal een gelijke structuur heeft. Zijn uitgangspunt, dat je zwaartekracht moet beschouwen als een emergent verschijnsel dat is gebaseerd op die qubits, betekent derhalve dat er geen wezenlijk onderscheid mag worden gemaakt tussen de voorwereld van de sterrenstelsels en die van de intergalactische ruimte.
NB.49 Merk op, dat de westerse tweedeling van het heelal in principe gebaseerd is op een abstracte onderlaag van ruimtetijdschillen die vanwege het paradigma verschillend geconfigureerd moesten worden: '2+2' en '3+1'. Dit geldt echter niet wanneer de abstracte onderlaag gebaseerd is op qubits.
De (oorspronkelijke) einsteinvergelijking klopt dan weer omdat die 'intergalactische' zwaartekracht zich alleen kan manifesteren aan de rand van de sterrenstelsels waardoor de buitenste sterren van de sterrenstelsels a.h.w. de intergalactische ruimte worden ingetrokken. De (oorspronkelijke) einsteinvergelijking geldt in het geval van emergentie dus niet voor de halo's.
Dit is consistent met het opnieuw invoeren van de term Λgμν, die Einstein gedurende enige tijd aan zijn vergelijking had toegevoegd om te voorkomen dat het heelal zou imploderen (zie abeelding hieronder). Tegenwoordig wordt Λgμν immers geassocieerd met de versnelde uitdijing van het heelal en daarmee met de intergalactische ruimte, het vacuüm. Dit werd beschreven in paragraaf 5.4.2 en verbeeld in het schema waarvan hier de herhaling.
Einsteinvergelijking met schematische verklaring volgens moderne inzichten
Aangezien de term Λgμν aan de linkerkant van het isgelijkteken staat, vertolkt die term er de voorwereld van het vacuüm (intergalactische ruimte) oftewel, de ruimtetijd van Minkowski. De einsteinvergelijking omvat volgens de moderne inzichten dus de totale voorwereld van het heelal: Zowel de tijdachtige zwaartekrachtruimtetijd als de ruimteachtige minkowskiruimtetijd.
Op basis van emergentie is het dus vanzelfsprekend, dat ook de voorwereld van de intergalactische ruimte c.q. de ruimteachtige minkowskiruimtetijd enigszins gekromd is, en dus zwaartekracht gegenereert in haar nawereld zonder dat materie daarin een rol speelt. Daardoor zou het zeer wel mogelijk kunnen zijn, dat het geschatte tekort aan zwaartekracht in de halo's van de sterrenstelsels moet worden toegeschreven aan de kromming van de minkowskiruimtetijd. Mijns inziens kan de einsteinvergelijking met het bovenstaande schema eenvoudig 'kloppend gemaakt' worden, door de reeds berekende hoeveelheid donkere materie (26% van het heelal) als 'koude donkere materie' (CDM) aan de vergelijking toe te voegen.
Gezien vanuit de (klassieke) westerse natuurkunde is het vanwege haar paradigma echter een stuk lastiger. Een gekromde minkowskiruimtetijd is immers absoluut niet bespreekbaar. In tegenstelling tot de moderne inzichten waarop bovenstaand schema is gebaseerd, wordt de minkowskiruimtetijd in de westerse natuurkunde daarom nog steeds als plat (niet gekromd) behandeld. De tweedeling in de einsteinvergelijking, zoals hierboven schematisch weergegeven, is officieel dus niet bekend en komt in Verlindes theorie ook niet aan de orde. Zelfs het begrip 'koude donkere materie (CDM)' wordt (voor zover mij bekend althans) in Verlindes theorie niet genoemd. Om te kunnen bewijzen dat zwaartekracht op emergentie berust en dus ook in het niet-materiële heelal moet bestaan, beperkt Verlinde zich dan ook tot enkel en alleen de idee dat de minkowskiruimtetijd zwaartekracht genereert zonder dat deze gekromd is. Dat is echter zeer lastig aan te tonen. Een troost is evenwel dat hij feitelijk alleen maar hoeft aan te tonen dat dat in principe mogelijk is, omdat het meten van de juiste hoeveelheid ervan (evenmin als dat bij donkere materie in sterrenstelsels het geval is) waarschijnlijk niet mogelijk is.
Het moge dan ook duidelijk zijn, dat Verlinde het paradigma van de westerse natuurkunde in zijn theorie zal respecteren. Zijn theorie wordt daardoor echter wat minder transparant en daarom hoop ik zo vrij te mogen zijn om daarop een enkele aanvulling te geven, opdat in ieder geval de westerse tweedeling van het heelal (sterrenstelsels versus intergalactisch ruimte plus halo's) zichtbaar wordt.
Ga verder naar: 6.4.1. Indelingen van het heelal