Reflexionando sobre la resistencia de Einstein a los aspectos de la física cuántica (como el enredo), ¿hay alguna suposición instintiva sobre la realidad hecha por la mayoría de los físicos que sea vulnerable al desafío en el futuro?

… ¿hay suposiciones instintivas sobre la realidad hechas por la mayoría de los físicos que son vulnerables a desafíos en el futuro?

Uno que me inquieta es la ley de causalidad, que el efecto no debe ocurrir antes que la causa. Muchas ecuaciones se basan en esa ley, y todas son consistentes con la realidad, por lo que no puedo afirmar que esté mal. Ciertamente, en la vida cotidiana, podemos recordar el pasado claramente, a través de la memoria y los registros mecánicos, y aún así recordar el futuro en absoluto.

En su mayoría, la ley de causalidad surge en la mecánica estadística, donde decimos, razonablemente, que un sistema aleatorio tiene más probabilidades de evolucionar hacia un estado más probable que un estado menos probable.

El problema es que las ecuaciones fundamentales de la física son completamente invariables bajo la inversión del tiempo, por lo que no hay una buena razón por la cual se selecciona una dirección del tiempo sobre la otra. Hay algunas interacciones de partículas que muestran asimetría de inversión de tiempo, pero no son significativas en el comportamiento de los sistemas a gran escala, como los gases y los humanos.

Sobre lo anterior, fenómenos asimétricos en el tiempo:

  • El argumento anterior en términos de probabilidad es circular, porque la probabilidad se define en términos de conocimiento pasado versus futuro.
  • Ya sabemos que la experiencia humana cotidiana no es una buena guía para la física subyacente; por ejemplo, es completamente inconsistente con la relatividad y la mecánica cuántica.

Entonces, está sucediendo algo que afecta fundamentalmente todo lo que hacemos, que permanece sin explicación.


Mi hipótesis favorita es que la asimetría macroscópica de inversión de tiempo está relacionada con nuestro entorno en el eje del tiempo; En el pasado, tenemos todo el Universo contenido en una singularidad puntual (o algo muy parecido), mientras que en el futuro tenemos una expansión acelerada del Universo, tal vez el Big Rip. Esto es análogo al hecho de que, si bien el norte, el sur, el este y el oeste son fáciles de confundir, arriba y abajo son claramente distintos, debido a la proximidad de la Tierra. Sin embargo, incluso si esta hipótesis es cierta, la teoría AFAIK no existe para relacionarla con la asimetría observada.

La suposición de que la velocidad de la luz es la velocidad máxima posible en este universo es vulnerable a desafíos en el futuro.

Una perturbación puede, naturalmente, acelerarse infinitamente, pero está inmovilizada por la inercia. Este equilibrio de “fuerzas innatas” da como resultado un movimiento uniforme. Cualquier cambio en este equilibrio se percibe como aceleración. La aceleración implica presencia de fuerza.

La velocidad del sonido depende de la densidad y rigidez de su medio. Estas propiedades dan una pista sobre la inercia del medio. Del mismo modo, la velocidad de la luz depende de la resistencia a la formación de sus campos medida como permeabilidad y permitividad. Estos valores también proporcionan una pista sobre la inercia.

La velocidad de deriva uniforme resulta naturalmente de la aceleración innata de la perturbación equilibrada por su inercia. Cuanto mayor es la inercia, menor es la velocidad. La materia puede considerarse como una “perturbación” de gran inercia. Por lo tanto, los agujeros negros de masa inercial muy grande tendrán una velocidad casi insignificante. Por otro lado, los cuerpos con poca masa inercial tendrán velocidades más altas.

La velocidad de deriva uniforme de un cuerpo disminuye con el aumento de su inercia.

Teóricamente, un cuerpo de inercia cero tendrá una velocidad infinita. Por lo tanto, cuando la velocidad es finita, indicaría la presencia de inercia.

La velocidad de la luz es muy grande, pero su valor finito indica que la luz tiene una pequeña cantidad de inercia.

El experimento de Michelson-Morley fue simplemente incapaz de detectar esta inercia de la luz.

Siguiendo este razonamiento, uno puede ver que la suposición de que la velocidad de la luz es la velocidad máxima posible es vulnerable al desafío.

Referencia: El problema de la inercia

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Física alrededor de 2017 hace ciertas suposiciones sobre la naturaleza del espacio-tiempo y la localidad. Estas suposiciones están integradas en los formalismos matemáticos que soportan tanto la mecánica cuántica como la relatividad. Todavía no son sospechosos por muchos físicos en este momento, pero creo que llegarán a serlo en el futuro. La verdadera naturaleza del espacio y el tiempo seguramente tendrá que ser reevaluada antes de que podamos desarrollar una nueva física más allá del Modelo Estándar que incluirá una teoría viable de la gravedad cuántica.

En un análisis detallado, la mayor parte de mi investigación como físico se basó en suposiciones instintivas. Este enfoque suele ser bastante productivo; uno reconoce la gestalt del problema y eso lo lleva a una solución. Hay que tener en cuenta las señales de que la gestalt es defectuosa … Esto no es diferente a trabajar con una aproximación, por ejemplo, Mecánica Newtoniana, hasta que uno reconozca que hay efectos relativistas o efectos mecánicos cuánticos que deben incorporarse a nuestra comprensión.

Para ser claros, Einstein (quien, para que no lo olvidemos, fue uno de los padres fundadores de la física cuántica) se resistió a un aspecto y un solo aspecto: la naturaleza probabilística / interpretación de la teoría *.

Y tengo la sensación de que, si hubiera vivido lo suficiente como para familiarizarse con las formulaciones modernas de la teoría cuántica de campos, bien podría haber concluido que la teoría reemplazó sus preocupaciones y objeciones.

Pero en respuesta a la pregunta, no, no creo que haya ningún paralelismo en la física en la actualidad. Esto no sugiere que no esperemos sorpresas o que nuestro conocimiento de hoy sea definitivo y no esté sujeto a cambios. Sin embargo, la “tormenta perfecta” de las revoluciones simultáneas de la teoría de la relatividad y la física cuántica, que caracterizó a la física en las primeras décadas del siglo XX, es poco probable que se repita pronto, si es que alguna vez lo hace.

En cuanto a las suposiciones instintivas, generaciones de físicos ahora han crecido sospechando del instinto; más bien, aprendieron que gran parte de la física moderna va en contra del instinto y la intuición, y que realmente no hay sustitutos para las matemáticas rigurosas. Mirando la literatura actual, podría incluso sentir la tentación de argumentar que, en todo caso, el problema es lo opuesto: las matemáticas abstractas a veces se llevan a niveles ridículos, indomables y no guiados por el instinto y la intuición, y eso no es necesariamente bueno.


* La famosa cita de Einstein, generalmente abreviada a “Dios no juega a los dados”, originalmente se leía, ” Die Theorie liefert viel, aber dem Geheimnis des Alten bringt sie uns kaum näher”. Jedenfalls bin ich überzeugt, daß der nicht würfelt. “-” La teoría ofrece mucho pero no nos acerca a los secretos del Antiguo. En cualquier caso, estoy convencido de que no juega a los dados “.

Tal vez viajes espaciales de larga distancia. No creo que el sueño criogénico sea realmente posible, y el planeta más cercano posible que podría albergar vida aún está tan lejos que tardaría unos diez mil años en llegar, incluso a las velocidades más eficientes y maximizadas para una nave espacial.

Quizás esta barrera sea derrotada algún día. Sin embargo, es más un problema de ingeniería / biología.

Para la física, no sé. ¿Quizás las ecuaciones de Navier Stokes se reescribirán por completo para que las turbulencias puedan ser tratadas con elegancia? No creo que sea posible, pero quién sabe.

Estamos a punto de retroceder a la definición errónea de gravedad de Newton. Estoy escribiendo lo que es esencialmente un TOE y al redefinir la gravedad, incluso puedo explicar el mecanismo detrás del efecto fotoeléctrico. La física cuántica está a punto de ser reescrita por completo. Todo se basa en la conservación del momento.

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