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La teoría de los universos paralelos no debe ser sólo matemática – es la ciencia quien la debe probar.

18 Oct

La existencia de universos paralelos puede parecer algo creado por los escritores de ciencia ficción y con poca relevancia para la física teórica moderna. Pero la idea de que vivimos en un “multiverso” compuesto por un número infinito de universos paralelos ha sido considerado como una posibilidad científica -aunque sigue siendo una cuestión de fuerte discusión entre los físicos. La meta está ahora en encontrar una manera de probar la teoría, incluyendo la búsqueda en el firmamento de signos sobre colisiones con otros universos.

Es importante tener en cuenta que el llamado multiverso no es en realidad una teoría, es más bien una consecuencia de nuestra comprensión actual de la física teórica. Esta distinción es crucial en ese aspecto. No hemos movido las manos diciendo: “Que haya un multiverso”. En cambio, la idea de que el universo es tal vez uno de infinitos de ellos se deriva de las teorías actuales como la mecánica cuántica y la teoría de cuerdas.

La interpretación de los muchos mundos.

Todos hemos oído el experimento del “gato de Schrödinger”, un misterioso animal que vive en una caja cerrada. El acto de la apertura de la caja nos permite seguir uno de las posibles caminos futuros de nuestro gato, entre ellos, uno en el que a la vez está vivo y muerto.
La razón de esto parece meramente imposible simplemente porque nuestra intuición humana no está familiarizado con ello.

No obstante, esta situación es posible de acuerdo con las extrañas reglas de la mecánica cuántica. La razón de que esto puede suceder es que el espacio de posibilidades en la mecánica cuántica es enorme. Matemáticamente, un estado de la mecánica cuántica es una suma (o superposición) de todos los estados posibles. En el caso del gato de Schrödinger, el gato es la superposición de los estados “vivo” y “muerto”.

Pero, ¿cómo podemos hacer para interpretarlo y que tenga un absoluto sentido práctico? Una manera común es pensar en todas estas posibilidades con la rigidez como si fuesen dispositivos expuestos en manuales de reparaciones, de modo que la única posibilidad “objetivamente verdadera” es la del gato cuando lo observamos. Sin embargo, uno puede asimismo optar por aceptar que otras posibilidades son ciertas, y que existen en diferentes universos de un multiverso.

El mundo de las cuerdas

La teoría de cuerdas no es simplemente una más, si no que es la vía más prometedora para poder unificar la mecánica cuántica y la gravedad. Esto es notoriamente difícil debido a que la fuerza gravitacional es difícil de describir en escalas pequeñas como las de los átomos y las partículas subatómicas – en la ciencia de la mecánica cuántica. Pero la teoría de cuerdas, establece que todas las partículas fundamentales están formadas por cadenas de una sola dimensión, pueden describir todas las fuerzas conocidas de la naturaleza a la vez: gravedad, electromagnetismo y las fuerzas nucleares.

Sin embargo, para trabajar matemáticamente con la teoría de cuerdas, se requiere por lo menos diez dimensiones físicas. Ya que sólo podemos observar cuatro dimensiones: altura, anchura, profundidad (todo espacial) y de tiempo (temporal), las dimensiones extra de la teoría de cuerdas, por lo tanto deben ser ocultadas de alguna manera si es que es correcta. Para ser capaz de utilizar la teoría y explicar los fenómenos físicos que vemos, estas dimensiones adicionales tienen que ser “compactificadas” de tal manera que sean tan pequeñas para ser vistas. ¿Tal vez para cada momento de nuestras grandes cuatro dimensiones, existe seis direcciones indistinguibles de más?

Un problema, o algunos dirían, una característica de la teoría de cuerdas es que hay muchas maneras de hacer esta compactificación, normalmente -10500 posibilidades. Cada uno de estas compactificaciones se traducirá en un universo con diferentes leyes físicas -tales como diferentes masas de electrones y diferentes constantes de la gravedad. No obstante también hay acentuadas objeciones a la metodología de la compactación, por lo que el problema no está del todo resuelto.

Pero teniendo en cuenta esto, la pregunta es obvia: ¿cuál de éste número de posibilidades es la que vivimos? La teoría de cuerdas en sí no proporciona un mecanismo para predecir eso, lo que hace que sea inútil y que no podamos probarlo. Pero, afortunadamente, una idea el estudio de la cosmología del universo primitivo ha convertido este error en una función.

Fondo cósmico de microondas. Rastreado de ondas gravitacionales y signos de colisiones con otros universos.

El universo primitivo

El universo primitivo, justo después del Big Bang, sufrió un periodo de expansión acelerado llamado inflación cósmica. Se llamó inicialmente así para explicar por qué el universo observacional actual es casi uniforme de temperatura. La teoría también predice un espectro de fluctuaciones de temperatura alrededor de este equilibrio que fue confirmado más tarde por varias naves espaciales, como la Cosmic Background Explorer, la Wilkinson Microwave Anisotropy Probe y la PLANCK spacecraft..

Si bien los detalles exactos de la teoría todavía se están debatiendo de modo intenso, la inflación es ampliamente aceptada por los físicos. Sin embargo, una consecuencia de esta teoría es que debe haber otras partes del universo que aún están acelerando. Y debido a las fluctuaciones cuánticas del espacio-tiempo, algunas partes del universo en realidad nunca alcanzaran el estado final de la inflación. Esto significa que el universo es, al menos de acuerdo a nuestro conocimiento actual, eternamente inflacionable. Algunas partes, por tanto, pueden acabar convirtiéndose en otros universos, que podrían convertirse en otros universos, etc. Generando este mecanismo un número infinito de universos.

Mediante la combinación de este escenario con la teoría de cuerdas, hay una posibilidad de que cada uno de estos universos posea una compactación diferente de las dimensiones extra y por lo tanto tenga diferentes leyes físicas.

Prueba de la teoría

Los universos predichos por la teoría de cuerdas y la inflación en el mismo espacio físico (a diferencia de los muchos universos de la mecánica cuántica que viven en un espacio matemático), pueden solaparse o colisionar. De hecho, inevitablemente deben chocar, dejando posibles firmas en el cielo cósmico que podemos tratar de buscar.

Los detalles exactos de las señales dependen de forma precisa de los modelos -que van desde los puntos fríos o calientes en el fondo cósmico de microondas a huecos anómalos en la distribución de las galaxias. Sin embargo, ya que las colisiones con otros universos deben ocurrir en una dirección particular, una expectativa general es que estos signos  romperán la uniformidad de nuestro universo observable.

Estas marcas están siendo activamente perseguidas por los científicos. Algunos están buscando directamente a través de huellas en el fondo cósmico de microondas, el resplandor del Big Bang. Pero, todavía no se han encontrado. Otros están buscando apoyo indirecto como ondas gravitacionales, que son ondulaciones en el espacio-tiempo como objetos masivos que lo atraviesan. Estas ondas podrían resultar directamente ligadas a la existencia de la inflación, que en última instancia, reforzaría el apoyo a la teoría del multiverso.

Fuente.

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Publicado por en octubre 18, 2015 en Artículos, parapsicologia

 

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