JUEVES 26 DE MAYO DE 2011
Los mundos del multiverso
Dos de las ideas más extravagantes de la física moderna son distintas caras de la misma moneda, dicen los teóricos de cuerdas. La interpretación de muchos mundos de la mecánica cuántica es la idea de que todas las posibles historias alternativas del universo existen en realidad.
En cada punto del tiempo, el universo se divide en una multitud de existencias en la cual cada posible salida de un proceso cuántico sucede en realidad.
Por lo que en este universo estás sentado frente a tu ordenador leyendo este artículo, en otro estás leyendo un artículo diferente, y en otro estás a punto de ser atropellado por un camión. En muchos, ni siquiera existes.
Esto implica que hay un número infinito de universos, o al menos un número muy grande de ellos.
Esto es extraño, pero es un pequeño precio a pagar, dicen los físicos cuánticos, por la cordura que la interpretación de muchos mundos tiene sobre otras alocadas nociones de la mecánica cuántica. La razón de que a muchos físicos les guste la idea de muchos mundos es que explica todas las extrañas paradojas de la mecánica cuántica.
Por ejemplo, la paradoja del gato de Schrödinger - atrapado en una caja en la cual un proceso cuántico puede o no haberlo matado - es que un observador sólo puede decir si el gato está vivo o muerto abriendo la caja.
Pero antes de esto, el proceso cuántico que puede haberlo matado o no está en una superposición de estados, por lo que el gato también debe estar en una superposición: Vivo y muerto al mismo tiempo.
Esto es a todas luces algo extravagante, pero en la interpretación de muchos mundos, la paradoja desaparece: El gato muere en un universo y vive en otro.
Dejemos aparte la interpretación de muchos mundos por un momento y observemos otra extraña idea de la física moderna. Es la idea de que nuestro universo nació junto con un gran, y posiblemente infinito, número de otros universos. Por lo que nuestro cosmos es sólo un diminuto rincón de un multiverso mucho mayor.
Hoy, Leonard Susskind de la Universidad de Stanford en Palo Alto y Raphael Bousso de la Universidad de California en Berkeley, proponen la idea de que el multiverso y muchas de las interpretaciones de muchos mundos de la mecánica cuántica son formalmente equivalentes.
Pero hay un problema. La equivalencia sólo se mantiene si tanto la mecánica cuántica como el multiverso toman formas especiales.
Vamos a empezar con la mecánica cuántica. Susskind y Bousso proponen que es posible verificar las predicciones de la mecánica cuántica con exactitud.
En una época, tal idea se habría considerado una herejía. Pero en teoría, podría hacerse si un observador pudiese realizar un número infinito de experimentos y observar la salida de todos.
Pero esto es imposible, ¿no? Nadie puede realizar un número infinito de experimentos. La relatividad coloca un importante límite práctico sobre esto, debido a que algunos experimentos caerían fuera de los horizontes causales de otros. Y eso significaría que no podrían observarse.
Pero Susskind y Bousso dicen que hay una formulación especial del universo en la cual esto es posible. Se conoce como multiverso Supersimétrico con constante cosmológica evanescente.
Si el universo toma esta forma, entonces es posible llevar a cabo un número infinito de experimentos dentro del horizonte causal de otro.
Ahora, aquí tenemos el punto clave: Esto es exactamente lo que pasa en la interpretación de muchos mundos. En cada instante del tiempo, un número infinito (o muy grande) de experimentos tienen lugar dentro del horizonte causal de otros. Como observadores, somos capaces de ver la salida de cada uno de esos experimentos, pero en realidad sólo seguimos uno.
Bousso y Susskind defienden que dado que es posible la interpretación de muchos mundos en su multiverso supersimétrico, deben ser equivalentes. "Defendemos que el multiverso global es una representación de los muchos mundos en una geometría única", dicen.
Llaman a esta nueva idea la interpretación del multiverso de la mecánica cuántica.
Esto es algo que merece la pena evaluar durante un momento. Bousso y Susskind son dos de los teóricos de cuerdas más importantes del mundo (Susskind está reconocido como el padre del campo), por lo que sus ideas tienen un pedigrí impecable.
Pero de lo que carece esta idea es de una predicción comprobable que ayude a los físicos a distinguirla experimentalmente de otras teorías del universo. Y sin este elemento crucial, la interpretación del multiverso de la mecánica cuántica es poco más que filosofía.
Esto puede que no sea algo que preocupe a muchos físicos, dado que pocas interpretaciones alternativas de la mecánica cuántica tienen predicciones comprobables (por esto es por lo que se conocen como interpretaciones).
Aun así, lo que tiene esta nueva aproximación es una simplicidad satisfactoria - es claro y elegante que muchos mundos y multiverso son equivalentes. Guillermo de Ockham ciertamente quedaría satisfecho y sin dudas, muchos físicos modernos también.
Por lo que en este universo estás sentado frente a tu ordenador leyendo este artículo, en otro estás leyendo un artículo diferente, y en otro estás a punto de ser atropellado por un camión. En muchos, ni siquiera existes.
Esto implica que hay un número infinito de universos, o al menos un número muy grande de ellos.
Esto es extraño, pero es un pequeño precio a pagar, dicen los físicos cuánticos, por la cordura que la interpretación de muchos mundos tiene sobre otras alocadas nociones de la mecánica cuántica. La razón de que a muchos físicos les guste la idea de muchos mundos es que explica todas las extrañas paradojas de la mecánica cuántica.
Por ejemplo, la paradoja del gato de Schrödinger - atrapado en una caja en la cual un proceso cuántico puede o no haberlo matado - es que un observador sólo puede decir si el gato está vivo o muerto abriendo la caja.
Pero antes de esto, el proceso cuántico que puede haberlo matado o no está en una superposición de estados, por lo que el gato también debe estar en una superposición: Vivo y muerto al mismo tiempo.
Esto es a todas luces algo extravagante, pero en la interpretación de muchos mundos, la paradoja desaparece: El gato muere en un universo y vive en otro.
Dejemos aparte la interpretación de muchos mundos por un momento y observemos otra extraña idea de la física moderna. Es la idea de que nuestro universo nació junto con un gran, y posiblemente infinito, número de otros universos. Por lo que nuestro cosmos es sólo un diminuto rincón de un multiverso mucho mayor.
Hoy, Leonard Susskind de la Universidad de Stanford en Palo Alto y Raphael Bousso de la Universidad de California en Berkeley, proponen la idea de que el multiverso y muchas de las interpretaciones de muchos mundos de la mecánica cuántica son formalmente equivalentes.
Pero hay un problema. La equivalencia sólo se mantiene si tanto la mecánica cuántica como el multiverso toman formas especiales.
Vamos a empezar con la mecánica cuántica. Susskind y Bousso proponen que es posible verificar las predicciones de la mecánica cuántica con exactitud.
En una época, tal idea se habría considerado una herejía. Pero en teoría, podría hacerse si un observador pudiese realizar un número infinito de experimentos y observar la salida de todos.
Pero esto es imposible, ¿no? Nadie puede realizar un número infinito de experimentos. La relatividad coloca un importante límite práctico sobre esto, debido a que algunos experimentos caerían fuera de los horizontes causales de otros. Y eso significaría que no podrían observarse.
Pero Susskind y Bousso dicen que hay una formulación especial del universo en la cual esto es posible. Se conoce como multiverso Supersimétrico con constante cosmológica evanescente.
Si el universo toma esta forma, entonces es posible llevar a cabo un número infinito de experimentos dentro del horizonte causal de otro.
Ahora, aquí tenemos el punto clave: Esto es exactamente lo que pasa en la interpretación de muchos mundos. En cada instante del tiempo, un número infinito (o muy grande) de experimentos tienen lugar dentro del horizonte causal de otros. Como observadores, somos capaces de ver la salida de cada uno de esos experimentos, pero en realidad sólo seguimos uno.
Bousso y Susskind defienden que dado que es posible la interpretación de muchos mundos en su multiverso supersimétrico, deben ser equivalentes. "Defendemos que el multiverso global es una representación de los muchos mundos en una geometría única", dicen.
Llaman a esta nueva idea la interpretación del multiverso de la mecánica cuántica.
Esto es algo que merece la pena evaluar durante un momento. Bousso y Susskind son dos de los teóricos de cuerdas más importantes del mundo (Susskind está reconocido como el padre del campo), por lo que sus ideas tienen un pedigrí impecable.
Pero de lo que carece esta idea es de una predicción comprobable que ayude a los físicos a distinguirla experimentalmente de otras teorías del universo. Y sin este elemento crucial, la interpretación del multiverso de la mecánica cuántica es poco más que filosofía.
Esto puede que no sea algo que preocupe a muchos físicos, dado que pocas interpretaciones alternativas de la mecánica cuántica tienen predicciones comprobables (por esto es por lo que se conocen como interpretaciones).
Aun así, lo que tiene esta nueva aproximación es una simplicidad satisfactoria - es claro y elegante que muchos mundos y multiverso son equivalentes. Guillermo de Ockham ciertamente quedaría satisfecho y sin dudas, muchos físicos modernos también.
Fuente: LaFlecha
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