¿Cuáles son los estados de ánimo generales sobre la teoría del multiverso en la comunidad científica?

La respuesta a la pregunta sobre los estados de ánimo de la comunidad científica es compleja con una respuesta exhaustiva de una milla de largo. No puedo cubrirlo todo, así que esta es solo una descripción general.

La idea de universos múltiples viene en algunas variedades y evoca imágenes de mundos paralelos con nuestros seres paralelos que viven allí. Sin embargo, la literatura profesional generalmente se refiere al multiverso en el contexto de la Inflación Eterna, que plantea un solo espacio-tiempo con burbujas causalmente aisladas que son los otros “universos”. Esto es diferente de la interpretación de los Muchos Mundos, cosmologías cerebrales u otras formas cíclicas y cíclicas relacionadas. Cosmologías de universo múltiple. [1]

La física es, en última instancia, una ciencia empírica y este hecho puede perderse de vista fácilmente en los tratamientos populares de múltiples universos. Esta es la física especulativa, pero la especulación es una parte necesaria para hacer ciencia y, si bien las propuestas de múltiples universos tienen extremidades que van muy lejos, todas tienen sus raíces en el experimento y la observación. La interpretación de muchos mundos es la mecánica cuántica tomada literalmente, y tanto la cosmología de la membrana como la inflación eterna comienzan en el modelo estándar de la física de partículas. [2]

A pesar de su éxito, el modelo estándar de física de partículas tiene sus problemas. Desde el exterior, puede parecer que se trata de un acuerdo hecho con respecto a las partículas conocidas, con los esfuerzos actuales buscando más allá de las partículas del Modelo Estándar y su potencial unificación con la interacción gravitacional. Por ejemplo, hay problemas de ajuste que el Multiverso luego hace discutible. El número de estados de vacío de cadena también presta soporte al Multiverso. El Multiverso es una propuesta para hacer que la teoría y la observación sean simplemente más consistentes.

Una consideración importante de cómo la comunidad de física podría juzgar el multivese es comprender cómo la física especializada puede llegar a su vanguardia. Para ilustrar este punto, imaginemos que podemos entregar un cuestionario emergente de 3 preguntas a cada físico que simplemente lea: “Nombra cada una de las 3 ecuaciones básicas”. Aquí está nuestra lista:

  1. [matemática] \ displaystyle \ oint _ {\ parcial S} \ matemática {H} = \ int_ {S} \ matemática {J} + \ dfrac {d} {dt} \ int_ {S} \ matemática {D} [/ matemática ]
  2. [matemática] S = \ displaystyle \ int \ mathcal {L} (q, \ dot {q}, t) dt [/ math]
  3. [matemáticas] S = – \ dfrac {T_0} {c} \ displaystyle \ int d \ sigma d \ tau \ sqrt {- \ gamma} [/ math]

Todos reconocerían la primera, la ley de Ampere; una ecuación básica de electrodinámica, y la segunda, la acción clásica, la ecuación básica de la mecánica lagrangiana. La tercera ecuación … bueno, no sé, pero supongo que menos podrían nombrarlo, es decir, en comparación con las expectativas del público en general sobre cuántos podrían nombrarlo. [3]

Lo que podría ser una sorpresa, si trabajas fuera de la física, es que la mayoría de los físicos no entienden la teoría de cuerdas (y yo tampoco, excepto por un pequeño cruce entre la Relatividad General y las cadenas relativistas). Con eso, muchos físicos tampoco entienden la Relatividad General y los detalles de la cosmología inflacionaria. Esto es normal y, por analogía, no es diferente de saber que no todos los médicos son cirujanos cardíacos; Vale la pena repetir que la física, como la medicina, se divide en áreas de especialización. No deberíamos sorprendernos demasiado si preguntar a los físicos al azar qué pensaban del multiverso causaría que un gran signo de interrogación de dibujos animados apareciera sobre sus cabezas.

Estoy adivinando de nuevo, pero sospecho que, en promedio, la mayoría de los físicos, teniendo en cuenta el alcance de la especulación y la imposibilidad de verificar, que la dosis saludable de escepticismo que recibe el multiverso es bien merecida, incluso si respetan el calibre de las personas que realizan la investigación. También sospecho que el rango de variabilidad desde el enjuague hasta “podría ser posible de alguna forma” es de alguna manera proporcional en la medida en que el físico entiende que los argumentos involucrados.

El estado de ánimo más extremo puede descansar dentro de la propia comunidad de cosmólogos. Aquí, la guerra de los detalles se puede librar, donde podría haber un interés personal en el resultado y los lados que se toman, y los estados de ánimo pueden ser extremos.

Considero la validez del multiverso de la inflación eterna de esta manera: supongamos que tiene un crimen o misterio donde hay muchos posibles sospechosos. Independientemente de qué plomo se vea más prometedor en la actualidad, cada plomo debe seguirse e investigarse hasta que se descarte definitivamente o se resuelva el misterio. No podemos predecir cómo la próxima generación de experimentos en física de partículas, astronomía de ondas gravitacionales y otros observatorios astronómicos, junto con nuevas ideas de la próxima generación de teóricos, contribuirán a nuestra comprensión.

Todavía somos muy jóvenes en el juego para decir algo sobre la naturaleza última del universo y decidir qué caminos darán más frutos. En la actualidad, el estado de ánimo necesario debería ser: el mundo es un lugar grande, con muchas cosas y tomará un tiempo resolverlo todo, así que trabajemos en los problemas difíciles y esperemos y veamos.

Notas

[1] Si bien estos conceptos son distintos, existen otras propuestas, por ejemplo, la interpretación de Many Wolds es inflación eterna (Bousso, Susskind) y Bulk consiste en branes de multiversos.

[2] Las cosmologías de Braneworld derivan de la teoría de cuerdas. La idea básica es que el mundo tiene más dimensión que las 4 dimensiones espacio-temporales que observamos. Estas dimensiones adicionales se pueden hacer pequeñas (compactación KK) o se pueden hacer grandes, lo que nos da una cosmología de brane. La teoría de cuerdas está enraizada en el modelo estándar de física de partículas.

[3] La ecuación 3 es la acción de Nambu-Goto: la ecuación absurdamente más simple en la teoría de cuerdas donde [math] T [/ math] está asociada con la tensión de la cuerda y [math] \ gamma [/ math] es el determinante de la inducida métrica en la hoja del mundo de la cadena. Su único propósito, por lo que puedo decir, es presentar la idea de la teoría de cuerdas a los novatos.

La cuestión es que solo puedes especular en este punto. ¿Por qué?

Porque no hay forma de determinar qué sucedió antes del Big Bang. O para decirlo diferente:

No sabemos por qué el universo comenzó a evolucionar. No sabemos el “por qué” como a la gente le gusta preguntar. No sabemos por qué surgió el espacio y el tiempo cuando antes no había nada.

Lo que podemos describir en este momento es por qué las partículas virtuales cobran vida (aunque por un tiempo más corto que cualquier medida, pero los efectos de esto son demostrables, por ejemplo, el efecto kasimir)

Las partículas virtuales pueden existir porque la incertidumbre tiempo-energía lo permite. Necesita una cierta cantidad de tiempo para medir la energía de una partícula para obtener un valor con el que pueda trabajar. Cuanto menos tiempo permita, mayor será la incertidumbre energética, ya que la energía ya no se puede medir con precisión. Ahora digamos que el lapso de tiempo va a 0 que la incertidumbre sería infinita. Y esto permite que las partículas virtuales existan por un período de tiempo realmente muy muy corto.

Ahora, cuando la teoría de la relatividad general podría ser descrita por la mecánica cuántica. Entonces podríamos comenzar a describir el espacio en sí mismo en un Nivel Cuántico y, por lo tanto, tal vez sea posible describir escenarios en los que el espacio-tiempo existe por un breve período de tiempo.