Incluso los físicos están molestos por la teoría del multiverso.

¿Qué opinas del multiverso? La pregunta no fue completamente inesperada para nuestra improvisada conferencia en la mesa, pero me tomó por sorpresa. No es que nunca me hayan preguntado sobre el multiverso antes, pero explicar la construcción teórica es una cosa y explicar mis sentimientos por ella es otra. Puedo expresar todos los argumentos estándar y las preguntas principales en el multiverso, puedo navegar por los hechos y detalles técnicos, pero me pierdo en los resultados.

Los físicos no están acostumbrados a hablar sobre cómo se relacionan con algo. Estamos para el conocimiento sólido, estimaciones cuantitativas y experimentos. Pero incluso el mejor análisis imparcial comienza solo después de decidir qué camino tomar. En un campo incipiente, generalmente surge una opción de oportunidades, cada una de las cuales tiene sus propios méritos, y a menudo elegimos una de ellas por instinto. Esta elección está determinada por el razonamiento emocional por encima de la lógica. La posición con la que se asocia es, como dice el físico de la Universidad de Stanford, Leonard Susskind, “más que solo hechos científicos y principios filosóficos. Esta es una cuestión de buen gusto en la ciencia. Y, como todos los debates sobre gustos, los sentimientos estéticos participan en él ”.



Yo mismo estoy involucrado en la teoría de cuerdas, y una de sus características es la posibilidad de la existencia de una multitud de versiones lógicamente consistentes de universos distintos al nuestro. El proceso que creó nuestro Universo puede crear esos, otros, lo que conduce a un número infinito de universos, donde todo lo que sucede puede suceder. La secuencia de razonamiento comienza desde un lugar que conozco, y puedo seguir los rizos que hacen las ecuaciones en su baile en la página que lleva a esta conclusión, pero aunque imagino el multiverso como una construcción matemática, no puedo creer que salte de repente campo de teorías y se demostrará en la realidad. ¿Cómo puedo pretender que no tengo problemas con un número infinito de copias de mí mismo caminando por mundos paralelos y tomando decisiones, como otras similares,tan diferente de la mia?

No soy el único tan ambivalente. El debate sobre el multiverso se ha calentado y sigue siendo una fuente de controversia entre los científicos más destacados de nuestro tiempo. El debate multiverso no es solo una discusión de los detalles de una teoría. Esta es una lucha sobre el tema de la identidad y los resultados, en qué se basa la explicación, en qué consiste la prueba, cómo definimos la ciencia y si todo esto tiene sentido.

Cada vez que hablo sobre el multiverso, tengo una respuesta a una de las preguntas inevitables. Ya sea que vivamos en un universo o en un multiverso, estas clasificaciones se refieren a escalas más allá de su imaginación. Independientemente del resultado, la vida a nuestro alrededor no cambiará. Entonces, ¿cuál es la diferencia?

Hay una diferencia, porque donde estamos afecta a quienes somos. Diferentes lugares conducen a diferentes reacciones, de las cuales surgen varias posibilidades. Un objeto puede verse diferente en un fondo diferente. Estamos determinados por el espacio que habitamos en un número mucho mayor de lo que somos conscientes. El universo es el límite de expansión. Contiene todos los lugares de acción, todos los contextos en los que podemos imaginar estar. Representa la cantidad total de posibilidades, un conjunto completo de todo lo que podemos ser.

La medición solo tiene sentido en un marco de referencia. Los números son obviamente abstractos hasta que se les asignan unidades, pero incluso definiciones borrosas como "demasiado lejos", "demasiado pequeño", "demasiado extraño" implican un cierto sistema de coordenadas. Demasiado lejos implica un punto de referencia. Demasiado pequeño se refiere a la escala. Demasiado extraño implica un contexto. A diferencia de las unidades que siempre se declaran, el marco de referencia para los supuestos rara vez se define, pero aún así, los valores asignados a las cosas (objetos, fenómenos, experiencia) se calibran a lo largo de estos ejes invisibles.

Si descubrimos que todo lo que sabemos y podemos encontrar está ubicado en uno de los bolsillos del multiverso, toda la base se moverá, sobre la cual colocamos nuestra cuadrícula de coordenadas. Las observaciones no cambiarán, pero las conclusiones sí cambiarán. La presencia de otros universos de burbujas puede no tener un efecto en las mediciones que tomamos, pero puede afectar la forma en que las interpretamos.

Lo primero que golpea al multiverso es su inmensidad. Es más que nada con lo que la humanidad se ha ocupado: tal exaltación está implícita en el nombre mismo. Uno podría entender si la reacción emocional al multiverso vendría de una sensación de autoestima. Pero el tamaño del multiverso es probablemente la menos controvertida de sus propiedades.

Gian Giudice, jefe de teóricos del CERN, habla en nombre de los físicos cuando afirma que una mirada al cielo despeja nuestros cerebros. Ya nos imaginamos nuestra escala. Si el multiverso existe, entonces, como él dice, "el problema de oponerse a mí y la inmensidad del universo no cambiará". Muchos incluso se tranquilizan con una perspectiva tan cósmica. En comparación con el universo, todos nuestros problemas y dramas de vida se reducen tanto que "todo lo que sucede aquí no tiene sentido", dice el físico y autor Lawrence Krauss. "Realmente me consuela".

De impresionantes fotografías tomadas por él. Hubble, ante los poemas de Octavio Pazsobre la "gran noche" y la "canción galáctica" de Monty Python, hay un romanticismo asociado con nuestra escala liliputiense. En algún momento de nuestra historia, llegamos a un acuerdo con nuestra infinita pequeñez.



¿Es por nuestro miedo a las proporciones que somos tan reacios a aceptar el concepto del multiverso, que incluye mundos que están fuera de nuestro campo de visión y están condenados a estar allí? Esto, por supuesto, es una queja muy común que escucho de mis colegas. El físico sudafricano George Ellis, fuertemente opuesto al multiverso, y el cosmólogo británico Bernard Carr, igualmente agitado por ella, discutieron estos temas en varias conversaciones encantadoras. Carr cree que su punto de divergencia se refiere a "qué propiedades de la ciencia deben considerarse inviolables". Un indicador común son los experimentos. Las observaciones comparativas son un sustituto aceptable. Los astrónomos no pueden controlar las galaxias, pero las pasan por alto en millones, en diferentes formas y estados. Ninguno de los métodos se ajusta al multiverso. Ella miente, entoncesfuera del campo científico?

Susskind, uno de los padres de la teoría de cuerdas, es alentador. En la ciencia empírica, hay un tercer enfoque: sacar conclusiones sobre objetos invisibles y fenómenos a partir de lo que podemos ver. Por ejemplo, será suficiente tomar partículas subatómicas. Los Quarks están unidos para siempre en protones, neutrones y otras partículas compuestas. "Están, por así decirlo, escondidos detrás del velo", dice Sasskind, "pero ahora, aunque no hemos visto un solo quark aislado, nadie cuestionará seriamente la corrección de la teoría de los quarks". Esto es parte de la base de la física moderna ".

A medida que el universo se expande con aceleración, las galaxias ahora en el horizonte del campo de visión pronto desaparecerán detrás de él. No creemos que irán al olvido, así como tampoco creemos que la nave se desintegrará, escondiéndose detrás del horizonte. Si las galaxias que conocemos pueden existir en áreas remotas fuera del campo de visión, ¿quién dirá que no puede haber otra cosa? ¿Cosas que nunca vimos y que nunca veremos? Tan pronto como reconocemos la posibilidad de regiones fuera de nuestros horizontes, las consecuencias crecen exponencialmente. El astrónomo real británico Martin Rees compara esta línea de razonamiento con la terapia de aversión. Cuando reconoce la presencia de galaxias fuera de nuestro horizonte actual, "comienza con una pequeña araña que está muy lejos", pero,no tienes tiempo para mirar alrededor, ya que das rienda suelta a la existencia de un multiverso habitado por mundos infinitos, posiblemente muy diferente al tuyo, es decir, "encontrarás una tarántula arrastrándose sobre ti".

La incapacidad de controlar directamente los objetos nunca ha sido mi criterio personal para determinar la idoneidad de una teoría física. Si algo me preocupa sobre el multiverso, estoy seguro de que no tiene nada que ver con eso.

El multiverso desafía otra visión que nos es muy querida: la singularidad. ¿Podría esto estar causando problemas? Como explica el cosmólogo Alexander Vilenkin, no importa cuán grande sea la región observada, siempre que sea finita, puede estar en un número finito de estados cuánticos. Y la descripción de estos estados determina de manera única el contenido de la región. Si estas regiones son infinitamente numerosas, entonces el mismo estado ciertamente se reproducirá en otro lugar. Incluso nuestras palabras serán reproducidas con precisión. A medida que el proceso continúa hasta el infinito, habrá un número infinito de nuestras copias.



"Tener estas copias me deprime", dice Vilenkin. - Nuestra civilización tiene muchas características negativas, pero al menos podríamos reclamar su singularidad como obra de arte. Y ahora tampoco podemos decir eso ”. Entiendo lo que quiere decir. Me emociona, pero no estoy seguro de que sea este pensamiento el que subyace a mi insatisfacción. Como Vilenkin dice con nostalgia, "no soy lo suficientemente arrogante como para decirle a la realidad lo que debería ser".

El misterio principal del debate radica en una extraña ironía. Si bien el multiverso aumenta nuestro concepto de realidad física a un tamaño casi inimaginable, evoca una sensación de claustrofobia a medida que traza la línea entre nuestro conocimiento y nuestra capacidad para obtenerlo. Los teóricos sueñan con un mundo sin voluntad propia, descrito por ecuaciones autosuficientes. Nuestro objetivo es encontrar una teoría lógicamente completa, muy limitada por la autosuficiencia, y que tome una sola forma. Entonces, para nosotros, que ni siquiera sabemos de dónde o por qué surgió esta teoría, su estructura no se verá al azar. Todas las constantes fundamentales de la naturaleza surgirán "de las matemáticas, el número π y deuces", como dice Raphael Bousso, físico de Berkeley.

Este es el atractivo de la Teoría general de la relatividad de Einstein, la razón por la cual los físicos de todo el mundo exclaman debido a su inusual belleza inmortal. Las consideraciones de simetría dictan ecuaciones tan claramente que la teoría parece inevitable. Eso es lo que queríamos repetir en otras áreas de la física. Y hasta ahora no hemos tenido éxito.

Durante décadas, los científicos han estado buscando razones físicas por las cuales se requieren constantes fundamentales para tomar exactamente los valores que tienen, pero hasta ahora no se ha descubierto una sola razón. En general, si usamos las teorías disponibles para calcular los posibles valores de algunos de los parámetros conocidos, los resultados están ridículamente lejos de los valores medidos. Pero, ¿cómo explicar estos parámetros? Si solo hay un universo único, entonces los parámetros que lo controlan deben estar dotados de un significado especial. O el proceso que controla la elección de los parámetros es aleatorio, o tiene algún tipo de lógica, o incluso un objetivo bien pensado.

Ninguna de las opciones parece atractiva. Nosotros, los científicos, pasamos nuestras vidas en busca de leyes, porque creemos que todo sucede por alguna razón, incluso si no lo conocemos. Estamos buscando patrones, porque creemos en un cierto orden en el universo, incluso si no lo vemos. El azar puro no encaja en esta cosmovisión.

Pero tampoco quiero hablar de un plan razonable, porque esto implica la existencia de cierta fuerza que precedió a las leyes de la naturaleza. Esta fuerza debe elegir y juzgar que, en ausencia de una estructura tan clara, equilibrada y estrictamente limitada, como, por ejemplo, GR, implica arbitrariedad. La idea de la existencia de varios universos lógicamente consistentes, de los cuales solo se eligió uno, es algo abiertamente insatisfactorio. Si ese fuera el caso, entonces, como dice el cosmólogo Dennis Sciama, uno debería pensar que “hay alguien que estudia esa lista y condena: 'No, no tendremos ese universo, y no lo tendremos. Solo habrá uno.

Personalmente, esta opción, con todos sus subtextos sobre lo que podría ser, me molesta. Se me ocurren varias escenas: niños abandonados en un orfanato de una película olvidada cuando se adopta uno de ellos; rostros de personas que luchan febrilmente por un sueño, pero no lo alcanzan; abortos espontáneos en el primer trimestre. Cosas que casi nacieron, pero que no pudieron, me atormentan. Si no hay una limitación teórica que excluya todas las posibilidades excepto una, tal elección parece cruel e injusta.

En una creación tan cuidadosamente ajustada, ¿cómo explicar el sufrimiento innecesario? Dado que estos problemas filosóficos, éticos y morales no pertenecen al campo de la física, la mayoría de los científicos evitan su discusión. Pero el premio Nobel Steven Weinberg habló en su nombre: "¿Hay rastros de un creador magnánimo en nuestras vidas? Todos responderán esta pregunta por sí mismos". Mi vida fue asombrosamente feliz. Pero aún así, vi cómo mi madre murió dolorosamente de cáncer, cómo la enfermedad de Alzheimer destruyó la identidad de mi padre y cuántos primos y primos segundos fueron asesinados durante el Holocausto. Los signos de la presencia del creador magnánimo están muy bien escondidos ".

Ante el dolor, el accidente es mucho más fácil de aceptar que la ignorancia cruel o la atrocidad deliberada presente en un universo meticulosamente pensado.

El multiverso prometió distraernos de estos terribles pensamientos, para darnos una tercera opción, derrotando el dilema de la explicación.

Por supuesto, el multiverso de la física no fue inventado para esto. Ella apareció por otras razones. La teoría de la inflación cósmica fue explicar la suavidad a gran escala y la falta de curvatura del universo. "Estábamos buscando una explicación simple de por qué el Universo parece una gran bola", dice el físico de Stanford Andrei Linde. "No sabíamos que algo iría a esta idea en la carga". La carga era comprender que nuestro Big Bang no era único, y que, de hecho, debe haber un número infinito de tales explosiones, cada una de las cuales crea un espacio-tiempo no relacionado.

Luego vino la teoría de cuerdas. Hoy es el mejor candidato para una teoría unificada de todo. No solo logra lo imposible, la reconciliación de la gravedad y la mecánica cuántica, sino que simplemente insiste en ello. Pero para un circuito que reduce la increíble diversidad del universo a un conjunto mínimo de ladrillos de construcción, la teoría de cuerdas sufre un problema humillante: no sabemos cómo determinar los valores exactos de las constantes fundamentales. Según las estimaciones actuales, hay$$$10^{500}$





Pero, liberándonos de la vieja dicotomía, el multiverso nos deja en un estado de ansiedad. La pregunta con la que hemos estado luchando durante tanto tiempo puede no tener una respuesta más profunda que "así es como funciona". Quizás esto es lo mejor que podemos hacer, pero no estamos acostumbrados a tales respuestas. No rompe las tapas y no explica cómo funciona todo. Además, rompe el sueño de los teóricos, argumentando que no se puede encontrar una solución única, ya que no existe.

A algunas personas no les gusta esta respuesta, otras creen que no se puede llamar una respuesta, mientras que otras simplemente la aceptan.

Para el premio Nobel David Gross [David Gross] parece que el multiverso "huele a ángeles". Él dice que aceptar el multiverso es como darse por vencido, aceptando que nunca entenderás nada, porque todo lo que ves puede reducirse a "aleatoriedad histórica". Su colega Nobel, Gerard 't Hooft, se queja de que no puede aceptar un escenario en el que tenga que "ordenar todas las decisiones hasta que encuentre la que se ajuste a nuestro mundo". Él dice: "Los físicos no funcionaron así en el pasado, y todavía pueden esperar que en el futuro tengamos mejores pruebas".

El cosmólogo de Princeton Paul Steinhardt llama al multiverso "la teoría de cualquier cosa" porque admite todo y no explica nada. "La teoría científica debe ser selectiva", dice. "Su fuerza está en la cantidad excluida de posibilidades". Si incluye todas las posibilidades, entonces no excluye nada, y su fuerza es cero ". Steinhardt fue uno de los primeros partidarios de la inflación hasta que se dio cuenta de que conduce a un multiverso y crea un espacio de posibilidades, en lugar de hacer predicciones específicas. Desde entonces, se ha convertido en uno de los críticos más ruidosos de la inflación. En un episodio reciente de Star Talk, se presentó como un defensor de las alternativas multiverso. ¿Con qué te molestó el multiverso? - bromeó el líder. "Ella destruyó una de mis ideas favoritas", respondió Steinhardt.

Los físicos tuvieron que lidiar con la verdad, los conceptos absolutos, las predicciones. O las cosas son o no. Las teorías no deben ser flexibles ni inclusivas, deben ser restrictivas, rigurosas, excluyendo opciones. Para cualquier situación, quiero poder predecir el resultado probable, e idealmente, el único e inevitable. El multiverso no nos da nada.

El debate sobre el multiverso a menudo se traduce en debates ruidosos donde los escépticos acusan a los defensores de traicionar a la ciencia. Pero es importante darse cuenta de que nadie ha elegido este estado de cosas. Todos quieren un universo que surja orgánicamente de hermosos principios profundos. Pero por lo que sabemos, en nuestro universo esto no es así. Ella es lo que es.

¿Debería argumentar en contra de la idea del multiverso? ¿Debería quedarse al margen? Muchos de mis colegas están tratando de presentarlo bajo una luz más favorable. Hablando lógicamente, trabajar con un número infinito de universos es más fácil que trabajar con uno: hay que explicar menos cosas. Según Sciam, el multiverso "en cierto sentido satisface la navaja de afeitar de Occam, porque desea minimizar el número de restricciones aleatorias colocadas en el universo". Weinberg dice que una teoría que esté libre de suposiciones arbitrarias y que no haya sido sometida a un "ajuste cuidadoso para ajustarse a las observaciones" es hermosa en sí misma. Puede resultar que esta belleza sea similar a la belleza de la termodinámica, con una belleza estadística que explica el estado de un sistema macroscópico, pero no de cada uno de sus componentes individuales."En busca de belleza, no puede estar seguro de antemano dónde la encontrará o qué tipo de belleza encontrará", dice Weisenberg.

Muchas veces, cuando reflexioné sobre estos complejos problemas intelectuales, mis pensamientos volvieron a la sabiduría simple y hermosa del Principito del trabajo de Antoine de Saint-Exupery, quien, considerando que su amada rosa era única en todos los mundos, terminó en el jardín de rosas. Desconcertado por tal traición y entristecido por la pérdida de importancia, sus rosas y él mismo, llora. Al final, se da cuenta de que su rosa es "más importante que cientos de otras", porque es la suya.

En nuestro universo, puede que no haya nada especial, excepto que es nuestro. ¿No es eso suficiente? Incluso si todas nuestras vidas y todo lo que podemos saber son insignificantes a escala cósmica, siguen siendo nuestras. Hay algo especial aquí y ahora que algo es mío.

Varias veces en los últimos meses he reproducido en mi mente mi conversación con Jiane Judis. Encontré confianza en cuán calmadamente trató a una gran cantidad de universos posibles y decisiones aparentemente aleatorias hechas por los nuestros. Quizás el multiverso simplemente nos dice que estamos trabajando en los problemas equivocados, dice. Quizás, como Kepler con las órbitas de los planetas, estamos tratando de encontrar un significado más profundo en los números que el que existe.

Como Kepler solo sabía sobre la existencia del sistema solar, creía que cierta información importante estaba oculta en la forma de las órbitas de los planetas y en las distancias entre ellos, pero resultó que esto no era así. Estos valores no eran fundamentales, solo eran datos ambientales. En ese momento, esto podría haber parecido desafortunado, pero desde el punto de vista de la relatividad general, ya no experimentamos una sensación de pérdida. Tenemos una gran explicación para la gravedad. Solo en esta explicación, los significados asociados con las órbitas de los planetas no son constantes fundamentales.

Quizás, dice Judis, el multiverso implica algo similar. Tal vez tenemos que renunciar a lo que agarramos. Quizás necesite pensar más, reagruparse, cambiar las preguntas que le hacemos a la naturaleza. Según él, el multiverso puede abrir "posibilidades extremadamente satisfactorias, agradables y expansivas".

De todos los argumentos para el multiverso, este me gusta más. En cualquier escenario en cualquier sistema físico, puede hacer infinitas preguntas. Estamos tratando de desentrañar el problema hasta sus cimientos y hacer las preguntas más básicas, pero nuestra intuición se basa en lo que era antes, y es posible que estemos basados ​​en paradigmas que ya no son relevantes para las nuevas áreas que estamos tratando de estudiar.

El multiverso se parece más a una llave que a una puerta cerrada. Desde mi punto de vista, el mundo se ha coloreado de esperanza y lleno de oportunidades. No es más derrochador que una glorieta llena de rosas.

Source: https://habr.com/ru/post/es400813/