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¿Por qué es tan importante saber si hay universos paralelos?
La existencia de universos paralelos puede parecer una pregunta fantástica que sólo los escritores de ciencia ficción pueden hacer y que no tiene nada que ver con la física teórica moderna. Pero la idea de que vivimos en un universo múltiple formado por universos paralelos ha sido considerada científicamente sólida, aunque altamente polémica. Sin embargo, la búsqueda de maneras de probar esta teoría, incluyendo mirar el cielo para sitios de colisión con otros universos, está bien en marcha.
Es importante tener en cuenta que la teoría de los múltiples universos no es exactamente una teoría, sino una consecuencia de nuestra comprensión actual de la física teórica. Esa es una gran diferencia. No podemos rendirnos y decir: "Bueno, vamos a tener un multiverso". Que nuestro universo puede ser uno de muchos otros proviene de teorías actuales como mecánica cuántica y teoría de cuerdas.
Interpretación multimundial
Usted puede haber oído del experimento de pensamiento gato de Schrödinger, un animal espeluznante que vive en una caja cerrada. El acto de abrir la caja nos permite aprender una de las posibles historias del futuro de nuestro gato, incluyendo una en la que está vivo y muerto. La razón por la que esto parece imposible es que nuestra intuición humana simplemente no está familiarizada con tal resultado.
Pero según las extrañas reglas de la mecánica cuántica, tal futuro es posible. La razón por la que esto podría suceder es debido al vasto espacio de posibilidades en la mecánica cuántica. Matemáticamente, el estado mecánico cuántico es la suma (superposición) de todos los estados posibles. En el caso del gato de Schrödinger, el gato está en una superposición de estados “vivos” y “muertos”.
Pero, ¿cómo hacemos que todo esto se ajuste a nuestro sentido común? Podemos asumir que de todos estos estados, sólo una cosa es “objetivamente verdadera”: la que observamos. Pero podemos asumir que todas las posibilidades son verdaderas y que existen en diferentes universos del universo múltiple.
La teoría de la cuerda es una de nuestras más prometedoras avenidas que podrían combinar mecánica cuántica y gravedad. Esto es extremadamente difícil porque la fuerza gravitatoria es difícil de describir a corta distancia, donde los átomos y partículas subatómicas funcionan – en el ámbito de la mecánica cuántica.
Pero la teoría de cuerdas, que afirma que todas las partículas fundamentales están compuestas por cadenas unidimensionales, puede describir simultáneamente todas las fuerzas conocidas de la naturaleza: gravedad, electromagnetismo e interacciones nucleares.
Sin embargo, para que la teoría de cuerdas funcione matemáticamente, requiere al menos diez mediciones físicas. Puesto que sólo podemos observar cuatro dimensiones: altura, anchura, profundidad (espacial) y tiempo (temporario), las dimensiones extra de la teoría de cuerdas deben estar ocultas de alguna manera.
Para usar esta teoría para explicar los fenómenos físicos que conocemos, estas dimensiones adicionales tienen que ser “compactadas”, encorvadas para que no puedan verse. Puede haber seis dimensiones indistinguibles adicionales en cada punto de nuestras cuatro dimensiones principales.
El problema, o como algunos dirían, la peculiaridad de la teoría de cuerdas, es que hay muchas maneras de hacer esta compactación — 10^500 posibilidades. Cada una de estas compactaciones conduce a un universo con diferentes leyes físicas, con diferentes masas de electrones y constantes gravitacionales. Sin embargo, también hay fuertes objeciones a la metodología de compactación, por lo que la cuestión no puede considerarse resuelta.
De todo esto surge la pregunta: ¿en cuál de los posibles paisajes de cuerda vivimos? La teoría de la cuerda en sí no proporciona un mecanismo para tal predicción, lo que lo hace inútil porque es intestable. Afortunadamente, la idea de nuestro estudio de la cosmología del universo temprano convirtió este error en una característica.
En el momento del primer universo, incluso antes del Big Bang, el universo sufrió un período de expansión acelerada - inflación. La inflación fue originalmente destinada a explicar por qué la temperatura del presente universo observable es casi uniforme.
Sin embargo, esta teoría también predijo un espectro de fluctuaciones de temperatura alrededor de este equilibrio, que fue confirmado posteriormente por el Explorador Cósmico Backgroung, Wilkinson Microwave Anisotropy Probe y la nave espacial PLANCK.
Aunque los detalles exactos de esta teoría siguen siendo muy debatidos, la inflación es bien aceptada por los físicos. Sin embargo, la implicación de esta teoría es que debe haber otras partes del universo que todavía están acelerando.
Sin embargo, debido a las fluctuaciones cuánticas en el tiempo espacial, algunas partes del universo nunca alcanzarán el estado final de inflación. Esto significa que el universo, al menos según nuestro entendimiento actual, estará en un estado de inflación eterna. Algunas partes de ella pueden eventualmente convertirse en otros universos, y aquellos a su vez pueden convertirse en otros universos. Tal mecanismo produce un número infinito de universos.
Si combinas este escenario con la teoría de cuerdas, es posible que cada uno de estos universos tenga una compactación diferente de dimensiones extras, y por lo tanto diferentes leyes físicas.
Tales universos, predicho por la teoría de cuerdas y la inflación, que viven en el mismo espacio físico (a diferencia de muchos universos mecánicos cuánticos que viven en el espacio matemático), pueden superponerse o collide. Ellos inevitablemente chocan, dejando posibles firmas en el cielo cósmico que podemos tratar de buscar.
Los detalles exactos de estas firmas dependen de modelos específicos, desde puntos fríos a calientes en el fondo cósmico de microondas hasta vacíos anómalos en la distribución de galaxias. Sin embargo, porque las colisiones con otros universos deben ocurrir en cierta dirección, se espera que cualquier firma rompa la uniformidad de nuestro universo observable.
Estas firmas son buscadas activamente por científicos. Algunos miran a las huellas del fondo cósmico de microondas, el después del Big Bang. Sin embargo, esas firmas aún no se han encontrado. Otros buscan confirmación indirecta en forma de ondas gravitacionales, ondas en el tejido del espacio-tiempo que aparecen cuando los objetos masivos pasan a través de ella. Tales ondas pueden confirmar directamente la existencia de la inflación, fortaleciendo aún más la teoría de múltiples universos.
Ya sea que podamos probar su existencia o no todavía es desconocida. Pero dadas las grandes implicaciones de tales pruebas, la búsqueda ciertamente vale la pena continuar. publicado
P.S. Y recuerden, simplemente cambiando nuestro consumo – juntos cambiamos el mundo!
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Fuente: hi-news.ru
Es importante tener en cuenta que la teoría de los múltiples universos no es exactamente una teoría, sino una consecuencia de nuestra comprensión actual de la física teórica. Esa es una gran diferencia. No podemos rendirnos y decir: "Bueno, vamos a tener un multiverso". Que nuestro universo puede ser uno de muchos otros proviene de teorías actuales como mecánica cuántica y teoría de cuerdas.
Interpretación multimundial
Usted puede haber oído del experimento de pensamiento gato de Schrödinger, un animal espeluznante que vive en una caja cerrada. El acto de abrir la caja nos permite aprender una de las posibles historias del futuro de nuestro gato, incluyendo una en la que está vivo y muerto. La razón por la que esto parece imposible es que nuestra intuición humana simplemente no está familiarizada con tal resultado.
Pero según las extrañas reglas de la mecánica cuántica, tal futuro es posible. La razón por la que esto podría suceder es debido al vasto espacio de posibilidades en la mecánica cuántica. Matemáticamente, el estado mecánico cuántico es la suma (superposición) de todos los estados posibles. En el caso del gato de Schrödinger, el gato está en una superposición de estados “vivos” y “muertos”.
Pero, ¿cómo hacemos que todo esto se ajuste a nuestro sentido común? Podemos asumir que de todos estos estados, sólo una cosa es “objetivamente verdadera”: la que observamos. Pero podemos asumir que todas las posibilidades son verdaderas y que existen en diferentes universos del universo múltiple.
La teoría de la cuerda es una de nuestras más prometedoras avenidas que podrían combinar mecánica cuántica y gravedad. Esto es extremadamente difícil porque la fuerza gravitatoria es difícil de describir a corta distancia, donde los átomos y partículas subatómicas funcionan – en el ámbito de la mecánica cuántica.
Pero la teoría de cuerdas, que afirma que todas las partículas fundamentales están compuestas por cadenas unidimensionales, puede describir simultáneamente todas las fuerzas conocidas de la naturaleza: gravedad, electromagnetismo e interacciones nucleares.
Sin embargo, para que la teoría de cuerdas funcione matemáticamente, requiere al menos diez mediciones físicas. Puesto que sólo podemos observar cuatro dimensiones: altura, anchura, profundidad (espacial) y tiempo (temporario), las dimensiones extra de la teoría de cuerdas deben estar ocultas de alguna manera.
Para usar esta teoría para explicar los fenómenos físicos que conocemos, estas dimensiones adicionales tienen que ser “compactadas”, encorvadas para que no puedan verse. Puede haber seis dimensiones indistinguibles adicionales en cada punto de nuestras cuatro dimensiones principales.
El problema, o como algunos dirían, la peculiaridad de la teoría de cuerdas, es que hay muchas maneras de hacer esta compactación — 10^500 posibilidades. Cada una de estas compactaciones conduce a un universo con diferentes leyes físicas, con diferentes masas de electrones y constantes gravitacionales. Sin embargo, también hay fuertes objeciones a la metodología de compactación, por lo que la cuestión no puede considerarse resuelta.
De todo esto surge la pregunta: ¿en cuál de los posibles paisajes de cuerda vivimos? La teoría de la cuerda en sí no proporciona un mecanismo para tal predicción, lo que lo hace inútil porque es intestable. Afortunadamente, la idea de nuestro estudio de la cosmología del universo temprano convirtió este error en una característica.
En el momento del primer universo, incluso antes del Big Bang, el universo sufrió un período de expansión acelerada - inflación. La inflación fue originalmente destinada a explicar por qué la temperatura del presente universo observable es casi uniforme.
Sin embargo, esta teoría también predijo un espectro de fluctuaciones de temperatura alrededor de este equilibrio, que fue confirmado posteriormente por el Explorador Cósmico Backgroung, Wilkinson Microwave Anisotropy Probe y la nave espacial PLANCK.
Aunque los detalles exactos de esta teoría siguen siendo muy debatidos, la inflación es bien aceptada por los físicos. Sin embargo, la implicación de esta teoría es que debe haber otras partes del universo que todavía están acelerando.
Sin embargo, debido a las fluctuaciones cuánticas en el tiempo espacial, algunas partes del universo nunca alcanzarán el estado final de inflación. Esto significa que el universo, al menos según nuestro entendimiento actual, estará en un estado de inflación eterna. Algunas partes de ella pueden eventualmente convertirse en otros universos, y aquellos a su vez pueden convertirse en otros universos. Tal mecanismo produce un número infinito de universos.
Si combinas este escenario con la teoría de cuerdas, es posible que cada uno de estos universos tenga una compactación diferente de dimensiones extras, y por lo tanto diferentes leyes físicas.
Tales universos, predicho por la teoría de cuerdas y la inflación, que viven en el mismo espacio físico (a diferencia de muchos universos mecánicos cuánticos que viven en el espacio matemático), pueden superponerse o collide. Ellos inevitablemente chocan, dejando posibles firmas en el cielo cósmico que podemos tratar de buscar.
Los detalles exactos de estas firmas dependen de modelos específicos, desde puntos fríos a calientes en el fondo cósmico de microondas hasta vacíos anómalos en la distribución de galaxias. Sin embargo, porque las colisiones con otros universos deben ocurrir en cierta dirección, se espera que cualquier firma rompa la uniformidad de nuestro universo observable.
Estas firmas son buscadas activamente por científicos. Algunos miran a las huellas del fondo cósmico de microondas, el después del Big Bang. Sin embargo, esas firmas aún no se han encontrado. Otros buscan confirmación indirecta en forma de ondas gravitacionales, ondas en el tejido del espacio-tiempo que aparecen cuando los objetos masivos pasan a través de ella. Tales ondas pueden confirmar directamente la existencia de la inflación, fortaleciendo aún más la teoría de múltiples universos.
Ya sea que podamos probar su existencia o no todavía es desconocida. Pero dadas las grandes implicaciones de tales pruebas, la búsqueda ciertamente vale la pena continuar. publicado
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Fuente: hi-news.ru
