Så du trodde at du kunne litt om fysikk og Newtons lover? Mulig det, men nå er også disse i ferd med å bli omskrevet. I hvert fall når det gjelder de store skalaer som galakser og universet. Et stort og uforklarlig fenomen har i langt tid vært at galaksenes rotasjonshastighet (les. stjernene) er alt for rask i ytterkantene i forhold til hva Newtons lover tilsier. De burde fly fra hverandre i følge de observasjoner som er gjort med teleskoper. Dette problemet var årsaken til at astronomer begynte å innføre begrepet Dark Matter (DM).

De forsøkte først med en modifisering av Newtons lover kalt MOND hypotesen, men denne støtte raskt på en rekke andre nye problemer og er i dag i realiteten forkastet. Så langt er det DM hypotesen som har holdt best stand, men den og også betraktet som en vederstyggelighet og ad hock basert løsning som ingen har kunne verifisere. Til nå har vi aldri kunnet se, måle eller oppdage DM til tross for en at en enorm menge penger er brukt på forskning om det.

Dark Matter har for øvrig også blitt falsifisert via Renzo’s Rule.

Inertia eller treghet

Felles for alle disse problemet er et velkjent men likevel uforklart fenomen i fysikken som vi kaller treghet. Treghet er objekters evne til å motstå eller på en måte lage en motkraft, dersom det blir utsatt for en ytre kraft. Objektets masse spiller her en sentral rolle. Hele universet på en måte «føler» endring i all masse som endrer hastighet.

Quantized Inertia (QI) er en teori om denne treghet først foreslått i 2007 av fysiker Mike McCulloch, fra University of Plymouth. Fenomenet treghet er definert i Newtons første lov: «Et legeme forblir i ro eller fortsetter i en rettlinjet bevegelse med konstant fart hvis ingen kraft virker på legemet eller hvis summen av kreftene som virker på det er lik null.» QI forklarer for første gang hva tregheten egentlig er, ved å kombinere relativitetsteori og kvantemekanikk.

En samlet oppstilling av hans papirer om Quantized Inertia teorien finner du her.

En tankemessig forutsetning for å forstå hans ideer er at en person på jorden og en person på månen vil ha to ulike såkalte univershorisonter. Horisonten til ditt univers er altså forskjellig fra min horisont selv om vi bare står en meter i fra hverandre. Vi lever alle på en måte inne i hver vår boble av universet som vi kan observere. Det er altså den individuelle boblen som hvert objekt, atom og partikkel opplever som blir forskjellig avhengig av deres avstand og om det utøves en kraft på en av dem. Ethvert objekt med en masse har sin egen lille gravitasjon, og sitt eget lille univers det kan ‘se’. Men om det påvirkes av en ytre kraft som gir det en akselerasjon så tvinges den inn i et «nytt» univers. Denne tvangen liker altså ikke universet og motsetter seg endringen ved å skape treghet.

I følge relativitetsteorien vil et akselererende objekt se en Rindler-horisont i motsatt retning av akselerasjonsvektoren. Dette er fordi informasjon beveger seg med lysets hastighet. Et akselererende objekt vil også se seg omgitt av såkalt Unruh-stråling. Denne horisonten splitter virtuelle partikler slik som Stephen Hawken sin stråling fra sorte hull er tenkt, slik at de blir til ekte stråling.

QI kombinerer disse to hypotesene ved å si at horisonten demper (reduserer) Unruh-strålingen på den ene siden av objektet. Den resulterende gradienten i kvantevakuumet skyver objektet tilbake mot sin akselerasjon, og forklarer treghet (McCulloch, 2007, 2013). Eller sagt litt folkelig så får ethvert legeme som utsettes for en kraft F en dytt tilbake, og det er denne «dytten» tilbake fra universet som vi kaller treghet.

QI forutsier videre at for objekter med svært lave akselerasjoner, som stjerner ved ytterkantene av galakser, beveger Rindler-horisonten seg så langt tilbake at den er nær den kosmiske horisonten, slik at bølgene av Unruh-stråling nå dempes likt rundt, og treghetsmekanismen forsvinner. Dette forklarer hvorfor stjerner i utkanten av galakser kan gå i bane raskere enn forventet, men fortsatt være bundet til galaksen. Som et resultat forutsier QI galaksens rotasjon perfekt uten behov for mørk materie eller noen annen justering (McCulloch, 2012, 2017).

QI forutsier ‘Warp-drive’

Mer praktisk forutsier QI også at vi kan få skyvekraft og energi fra vakuumet, eller fra QI som teorien forutsier. Men foreløpig er de kreftene som må til langt utenfor vår rekkevidde av materialegenskaper for å kunne lage noe slikt. Men teoretisk vil et gyroskop som roterer med vanvittig høy hastighet slik at den oppnår en akselerasjon på 10^20 m/s^2, så vil den nevnte Unruh strålingen bli kortbølget og derved mulig å dempe med vår nåværende kunnskaper om elektromagnetismen.

Ved å innrette dempingen av den kortbølgede strålingen i en bestemt retning vil man derved oppnå en kraft som til slutt vil skape den nødvendige eller ønskede fremdriften i retningen. Dette er selvsagt bare en hypotetisk spekulasjon, men dersom QI viser seg å være et fysisk fenomen, så kan vi for ettertiden si at det var Mike McColloch som oppfant ‘Warp-drive’. Eller mer korrekt som McColloch kanskje ville sagt det: Horizon Drive!