¿Qué es lo más rudo de la cosmología?

OK, estoy agregando esto desde otra publicación en internet, todos los créditos van al póster original. Esta es una idea acerca de la teoría de la inflación y los tamaños y variedades teorizados de multiversos. sí, son solo teorías por ahora, y posiblemente para siempre. sigue siendo muy sorprendente si realmente los contemplas. Sé que incluso un pensamiento del infinito en sí mismo no puede ser vencido por ningún otro. sin embargo, es un poco aburrido, supongo. Destaqué las partes más interesantes. tener una lectura

¿Qué tan grande es el multiverso?

Una gran pregunta de la existencia es simplemente, ¿qué tan grande es? Por “eso” me refiero a todo lo que existe. Todo lo hay ¿Cuáles son las dimensiones físicas de todo lo que hay?

Un lugar para comenzar es el tamaño del universo en el que nos encontramos. Según uno de los modelos de Guth, nuestro universo de bolsillo puede ser al menos 10 ^ 23 veces más grande que nuestro universo observable (porque, para funcionar, la inflación requiere al menos 100 duplicaciones del tamaño del universo, 2 ^ 100 = aproximadamente 10 ^ 30). Esto significa que el universo de bolsillo que llamamos hogar sería 100 mil millones de billones de veces más grande que todo lo que podemos ver con nuestros telescopios más grandes. (Modelos, no es de extrañar, saltan).

Por lo tanto, la vasta extensión de nuestro universo visible, dijo Guth, no es más que una mota insignificante dentro de nuestro propio universo de bolsillo inflado. Y este universo en sí mismo es solo un universo de bolsillo entre un número innumerable o incluso infinito de otros universos de bolsillo.

Cuando me di cuenta por primera vez de cómo la inflación cósmica aumenta majestuosamente el tamaño del multiverso, cuán insoportablemente vasta es la totalidad del cosmos, fue desconcertante. Todavía puedo sentir el shock. Sucedió a fines de la década de 1990 cuando me estaba preparando para mi primera entrevista “Más cerca de la verdad” con Andrei Linde.

Al leer los documentos de Linde sobre la inflación caótica eterna (las partes que podía entender), seguía encontrando números extremadamente grandes que estaba usando para expresar el tamaño del universo, pero a menudo no veía ninguna unidad de medida asociada con esos números. Estaba perplejo: el tamaño siempre necesita unidades, pensé.

Comprendí que muchos de los grandes números eran relativos al tamaño de nuestro universo actual. ¿Pero qué tan grande es nuestro universo actual? Limitado por la velocidad de la luz que viaja desde el Big Bang, no podemos verlo todo. Ansiaba unidades con todos los números para poder tener una idea del tamaño real de la visión multiverso de Linde (en los diferentes modelos).

¿Linde hablaba de centímetros o kilómetros? O, para el caso, ¿sobre nanómetros (10 ^ -9 metros) o kiloparsecs (3.262 años luz)? Parecía imposible describir el tamaño absoluto con solo un número, sin unidades. ¿Por qué me estaba frustrando Linde al no usar unidades?

De repente, me golpeó. ¡Las unidades no importan! Esto suena contradictorio: ¿cómo podría no importar la diferencia entre nanómetros y kiloparsecs? Se pone peor. Compare los tamaños más pequeños y más grandes conocidos: la longitud de Planck, que es ~ 10 ^ -35 m (un protón es aproximadamente 100 millones de billones de veces más grande que la longitud de Planck), y el diámetro del universo visible, que es ~ 10 ^ 27 metro. La diferencia entre estas unidades de medida potenciales más pequeñas y más grandes es ~ 10 ^ 62 órdenes de magnitud, pero incluso este rango gigantesco se reduce esencialmente a cero en comparación con los números de Linde.

Esto es lo que Linde me dijo: “Si estamos hablando de los modelos más simples de inflación, se espera que el tamaño del universo sea al menos varios órdenes de magnitud mayor de lo que vemos ahora. Pero es muy difícil explicar por qué solo serán varios órdenes de magnitud mayores de lo que vemos ahora. En el pasado, utilicé la estimación 10 ^ 10 ^ 12 (10 elevado a la potencia de 10 elevado a la potencia de 12), pero si es una reproducción automática , inflando eternamente el universo, entonces es, muy probablemente, simplemente infinito “. (Linde enfatizó que “cualquier estimación es muy cruda y depende del modelo”).

Tomemos el número no infinito de Linde, 10 ^ 10 ^ 12. Como 10 ^ 12 es 1,000,000,000,000, o 1 billón, la expresión es 10 ^ 1,000,000,000,000. Este número significa un billón de órdenes de magnitud, un billón de multiplicaciones consecutivas por 10.

En comparación, incluso la vasta extensión entre la longitud de Planck y el diámetro de todo el universo visible, 62 órdenes de magnitud, ¡no tiene sentido! No es la diferencia entre 62 y 1 billón (que obviamente es enorme). Es la diferencia entre 62 y 1 billón de órdenes de magnitud, la diferencia entre multiplicar por diez 62 veces y multiplicar por diez 1 billón de veces. Es decir, esta es una diferencia en multiplicaciones secuenciales de 10 de 999,999,999,938.

Es por eso que el número de Linde para el tamaño de un universo inflado eternamente caótico no necesita unidades de medida. Las unidades no agregarían nada a su significado. El tamaño del cosmos es demasiado vasto.

también sobre los diferentes ‘tipos’ de esos multiverso de las implicaciones de la teoría de cuerdas,

Lo que la teoría de cuerdas trae es algo sobre el número de posibilidades “, dijo Susskind.” Pero sus números son mucho, mucho más grandes que el número de átomos en el universo: el número 10 al 500 [10 ^ 500] se agrupa. Esto no significa 10 ^ 500 universos de bolsillo diferentes, sino 10 ^ 500 diferentes tipos de ellos en un ‘paisaje’ de teoría de cuerdas, cada uno de los cuales se repite una y otra vez.

así que ahí está su respuesta, de la física teórica, lo más rudo de la cosmología es simplemente en sí mismo. porque ni siquiera hay una competencia. porque toda “rudeza” no es nada comparada con ella.

Es una de las preguntas más importantes de todas, tratar de averiguar de dónde vino todo, la edad y el tamaño de este universo increíblemente grande y complejo, y de qué está hecho, y por qué.

¿Cómo se formaron las galaxias? ¿Qué tan común podría ser la vida? La cosmología también toca estas preguntas.

Ahora hay un modelo bastante exitoso llamado Lambda – cosmología de la materia oscura y fría como el modelo del Big Bang. Parece que la inflación está en regla, y sin embargo no conocemos ninguno de los detalles. Y en algunos aspectos, el modelo es bastante simple, altamente homogéneo e isotrópico.

Hay grandes acertijos en torno a la energía oscura e incluso la existencia de materia oscura sigue siendo una pregunta abierta (la alternativa es algún tipo de modificación de la gravedad).

El lado de la observación también es rudo, mirando hacia atrás durante 13 mil millones de años en el fondo cósmico de microondas y la formación de las primeras galaxias.

Gran universo

La cosmología es probablemente la ciencia más cercana que puede acercarse a la religión y la filosofía, ya que es el intento científico de buscar respuestas a las preguntas finales, ¿de dónde venimos? ¿Cómo nació este universo? ¿Por qué estamos aquí? ¿Cuál es el destino a largo plazo de este universo? ¿puede haber otros universos?

Es posible que no podamos encontrar las respuestas finales a todas las preguntas, pero ya es notable que nuestro universo contenga pistas de al menos algunas de ellas, por ejemplo, podemos estar bastante seguros de que nuestro universo ha estado envejeciendo y sabemos qué era. como en su pasado a lo largo de su historia, hasta el Big Bang, entendido al menos como el último momento de dispersión cuando se emitió el CMB y podemos hacer conjeturas bastante educadas sobre lo que debe haber sido incluso antes.

Y también sabemos que nuestro parche actual del universo continuará expandiéndose para siempre y presumiblemente morirá en una muerte por calor. Tales hallazgos ya son extremadamente emocionantes, mucho más allá de lo que la mayoría de la religión o la filosofía ha podido decirnos de manera confiable sobre nuestro universo.

Alcanzar esto ya es notable, pero nos ha llevado a preguntas aún más fundamentales: ¿cómo podría llegar a ser nuestro universo? ¿hay otros universos? y aunque estas preguntas pueden parecer más allá del ámbito científico, la realidad es que aún podemos analizarlas científicamente y desarrollar teorías sensatas sobre ellas, y quién sabe, tal vez nuestro universo aún tenga algunas pistas que algún día puedan poner a prueba esas teorías y falsificarlas. de las alternativas que nos guían hacia las verdades últimas.

El universo es más grande que tú. Es más grande que todos los que conoces. Es más grande que todos los lugares en los que has estado, irás o puedes imaginar ir. Es más grande de lo que incluso puedes comenzar a comprender. Si crees que puedes entender lo grande que es, estás equivocado, es aún más grande.

Sí, así de grande, pero aún más grande.

Creo que lo más rudo de la cosmología es el concepto de ruptura espontánea de la simetría. 🙂