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Pruebas experimentales de universos paralelos/multiversos

Mi idea de la física es que es un conjunto de leyes matemáticas que relacionan observables. Y que uno puede realizar muchas derivaciones matemáticas sobre estas leyes para producir nuevas leyes entre observables. Mi pregunta es cómo se traduce una ecuación matemática en "existen otros universos como el nuestro".

¿Cómo se deduce que existen otros universos, qué fenómenos explican?

¿Qué observables sugieren otros universos?

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Hay muchas versiones diferentes de la idea de los universos múltiples en la física. Scientific American publica este mes un buen artículo (escéptico) sobre el tema, "¿Existe realmente el multiverso?", del conocido relativista G.F.R. Ellis. Algunas de las posibilidades que se discuten son la interpretación de muchos mundos de la mecánica cuántica, la inflación caótica, el panorama de la teoría de cuerdas y los modelos cíclicos, como los modelos ekpiroticos y la cosmología cíclica conforme de Penrose. Se puede encontrar información sobre ideas específicas de esta lista en Wikipedia, etc. No es probable que haya una respuesta genérica a su pregunta que abarque todos estos casos.

Una cosa que hay que tener en cuenta es que no es necesariamente fácil dar una definición adecuada de "universo". Por ejemplo, se podría decir que significa el conjunto de todos los acontecimientos que un observador dado O, que se supone inmortal, podría en principio observar, sujeto a la restricción de la relatividad general a la propagación de la información a no más de la velocidad de la luz. La expansión acelerada del universo implica que hay un horizonte cosmológico más allá del cual O nunca puede ver, así que según esta definición de "universo", el universo de O tiene un límite. Con esta definición, si tienes dos observadores, O y P, puede haber eventos que estén en el universo de O y también en el de P, pero otros eventos que estén en uno pero no en el otro. Podrías decir: "Oh no, no me gusta esa definición, es una tontería. Quiero que el todo universo que se incluya, no sólo la parte que un observador concreto pueda observar". Pero entonces tienes el mismo problema filosófico que en otras encarnaciones de la idea del universo múltiple, que es que tienes que hablar de cosas que nunca pueden ser observadas, ni siquiera en principio.

Daré un ejemplo en el que me parece valioso discutir sobre los universos múltiples.

La historia ofrece varios ejemplos de modelos cosmológicos que estaban equivocados y que, en retrospectiva, podemos decir que deberían haberse considerado inverosímiles en su momento, porque requerían un ajuste fino. Newton imaginó un cosmos infinito y homogéneo, de modo que, a pesar de la fuerza de atracción gravitatoria, la fuerza sobre cualquier partícula se anularía por simetría, permitiendo así que el universo existiera eternamente. Einstein tenía un modelo similar en el que la constante cosmoógica era exactamente suficiente para equilibrar la atracción gravitatoria y mantener el universo estático. Incluso antes de que Hubble descubriera la expansión cosmológica, había un problema con estos dos modelos, porque eran inestables y requerían un ajuste fino. En el modelo de Newton, cualquier desviación de la homogeneidad, por pequeña que sea, provoca un efecto de bola de nieve. Del mismo modo, la constante cosmológica de Einstein tenía que estar perfectamente ajustada, o de lo contrario se produciría un círculo vicioso de expansión acelerada o colapso. La lección de la historia parece ser que no debemos creer en modelos cosmológicos que requieran un ajuste fino.

Pero el actual modelo de consenso de la cosmología tiene múltiples problemas de ajuste fino. Hay un problema de planitud, y también un problema de entropía. Se supone que la inflación soluciona el primero, pero la inflación tiene muchos problemas, uno de los cuales es que la inflación es en cierto modo improbable. Para definir la noción de su probabilidad, hay que empezar a hablar del conjunto de todos los universos posibles, y preguntarse cuántos de ellos tienen una inflación que podría conducir a un universo como el nuestro. Esto es similar al problema del ajuste fino de Einstein, donde básicamente se quiere objetar porque el valor perfectamente ajustado de la constante cosmológica parece de baja probabilidad. No se puede hablar de probabilidad a menos que se tenga un espacio muestral, y aquí el espacio muestral es una especie de multiverso. Si te niegas a hablar del multiverso, entonces has cerrado una vía de argumentación que ha sido históricamente fructífera.

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Daniel Broekman Puntos 1951

No hay pruebas de que exista otro universo. Hay varias teorías físicas que permiten la existencia de universos paralelos, y que yo sepa no hay ninguna teoría ampliamente aceptada que prohíba su existencia de forma rotunda, así que, estrictamente hablando, supongo que es posible. Pero es poco probable que seamos capaces de detectarlos si existen.

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Mike Wills Puntos 6132

Hay teorías especulativas que sugieren que las áreas de parches fríos/calientes en el fondo cósmico de microondas son "moretones" causados por colisiones de burbujas del universo en expansión... Sin embargo, no son "paralelas" en su sentido, sino que son regiones diferentes del espacio-tiempo.

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Niel de Beaudrap Puntos 2696

La interpretación de muchos mundos de la mecánica cuántica es sólo una posible interpretación de las leyes de la mecánica cuántica; no es una consecuencia. Es una posición filosófica fuerte si

  1. crees que la mecánica cuántica se aplica en principio a todo, incluidos objetos macroscópicos (aunque se hace prácticamente imposible calcular nada, por lo que se recurre por defecto a la mecánica clásica como teoría efectiva);
  2. usted es lo suficientemente materialista filosófico como para creer que su conciencia no es más que un proceso físico;
  3. Conectas estas dos ideas y reconoces que tus observaciones conscientes están, en principio, continuamente enredadas con todo lo que te rodea, incluidas las observaciones que surgen de procesos mecánicos cuánticos muy obvios, como los experimentos de dirección.

Sin embargo, estos supuestos no son incontrovertibles (lo que para el número 2 es, al menos históricamente, un eufemismo), y existe un vigoroso debate filosófico en torno a estas ideas, y a otras cuestiones fundamentales, como si la Interpretación de los Múltiples Mundos podría explicar por qué la regla de Born es la que rige las frecuencias de los resultados de los experimentos repetidos.

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