¿Qué significa que todas las leyes de física conocidas fallan en el momento del Big Bang?

Tenemos 2 grandes teorías que, juntas, básicamente explican casi todo el mundo físico que conocemos. Relatividad general y física cuántica. Cualquier otra teoría o ley de la física puede derivarse de estas 2 grandes teorías.

El problema es que describen diferentes dominios físicos y en términos bastante diferentes, y cuando los 2 dominios se juntan, no coinciden entre sí.

La Relatividad general funciona maravillosamente describiendo cómo se comportan las entidades en nuestro espacio actual, expandido, espacio-temporal, planetas y estrellas y galaxias y cúmulos de galaxias … también ofrece pistas sorprendentes sobre la naturaleza del tiempo y su relación con el movimiento, y explica de manera crucial la gravedad. La Física Cuántica, por otro lado, explica maravillosamente el mundo de las partículas subatómicas, por qué son como son y cómo se comportan formando átomos y moléculas e interactuando entre sí. En un mundo tan microscópico, la gravedad no tiene una influencia relevante y, de hecho, la Física Cuántica ignora la gravedad por completo, no dice nada al respecto.

Así que, más o menos dicho, la relatividad general es excelente para explicar las cosas importantes, donde la gravedad es relevante, y la física cuántica es excelente para explicar las cosas microscópicas, donde la gravedad no es relevante.

Cuando retrocedemos hacia el big bang, llegamos a un punto en el que ambos dominios se unen, el tamaño de la escala es tan pequeño que necesariamente debe tener en cuenta la Física Cuántica, pero la densidad de masa es tan alta que también debemos tener en cuenta la gravedad. Cuando llegamos a ese punto, vemos que cualquiera de las dos teorías comienza a dar resultados sin sentido. Por exitosas que sean ambas teorías, sus postulados son un poco (pero crucialmente) diferentes. La relatividad general es una teoría continua, el espacio (tiempo) es un tejido o paisaje continuo donde los cuerpos se mueven y evolucionan (incluso si ese tejido es flexible), y es una teoría determinista, el pasado determina el presente con precisión.

En la física cuántica, las entidades fundamentales no son continuas, son discretas y poseen propiedades extrañas, como la capacidad de estar en dos o más estados mutuamente excluyentes a la vez, y la teoría no es determinista sino solo probabilística.

Entonces, cuando queremos estudiar áreas donde tanto la Relatividad general como la Física cuántica se vuelven relevantes, como el Big Bang o los agujeros negros, tenemos un problema ya que esas dos teorías no parecen fusionarse en absoluto.

Actualmente no sabemos cómo lograr que las leyes de relatividad de Einstein encajen con la mecánica cuántica. Cuando lo intentamos, a veces obtenemos respuestas imposibles, como probabilidades mayores del 100%. O obtenemos respuestas no interpretables, como el tiempo que fluye en una dirección espacial. Por ejemplo, dentro de los horizontes de eventos del agujero negro, el tiempo fluye hacia el centro del agujero.

El sentido común podría sugerir que en el momento justo antes del Big Bang habría habido una compresión similar a un agujero negro. Una de las principales razones por las que tenemos una falla de las matemáticas en las pequeñas fracciones de segundo alrededor de la época del Big Bang es porque hay tales extremos que tenemos un choque entre lo que predicen la Relatividad y la mecánica cuántica. La física cuántica habla de lo que sucede cuando las cosas son muy pequeñas. La relatividad general nos dice qué sucede cuando las cosas son muy pesadas o se mueven rápido.

En el momento posterior al Big Bang, el universo es muy pesado y rápido, pero también muy, muy pequeño.

Los físicos están buscando una buena teoría de la gravedad cuántica para unir nuestras teorías de lo pesado o rápido con la teoría de lo muy pequeño.

Tanto el espacio-tiempo como las matemáticas cuánticas usan las matemáticas relacionadas con las raíces cuadradas de los números negativos, como el plano numérico complejo. En la probabilidad cuántica, se permiten números negativos matemáticos en las probabilidades. Por ejemplo, un evento podría tener una probabilidad negativa del 23%. En las matemáticas del espacio-tiempo, establecemos una dirección arbitraria para el tiempo y colocamos una línea numérica imaginaria donde todos los valores de números reales se multiplican por la raíz cuadrada de uno negativo.

Tanto las matemáticas cuánticas como las de espacio-tiempo conducen eventualmente a una velocidad máxima de interacción que llamamos C. A medida que la luz viaja a esta velocidad, generalmente llamamos a C “la velocidad de la luz” y velocidades superiores a C como FTL o “Más rápido que la luz”.
De alguna manera, parece que Quantum es la teoría primordial, de manera similar que la Relatividad General reemplaza a la Gravedad Newtoniana. Pero las matemáticas cuánticas se vuelven demasiado complicadas para extrapolarlas a áreas. La relatividad funciona bien. Es decir, tratar de predecir el clima de mañana modelando las interacciones de cada pieza de aire en el planeta.

Hay una versión de la teoría de cuerdas (o M) llamada gravedad de bucle que comienza con la gravedad en lugar de las cuerdas habituales que nos dicen más sobre las propiedades de las partículas. Todos estos enfoques similares también tienden a tener complejidades caóticas que dificultan la generación de respuestas correctas.
Muchas de estas teorías predicen muchos “universos posibles” pero no nos dicen cómo será este universo, solo las probabilidades. Es decir, tenemos una probabilidad del 67% de tormentas eléctricas.

¡Sal de Big Bang!

Esta es la teoría más tonta que se haya propuesto, el universo es eterno en alguna u otra forma,

La energía oscura, la materia oscura, la materia visible, la materia brillante y la materia muerta son etapas de una misma sustancia primordial,

A partir de partículas muy pequeñas (tamaño aproximado 10 ^ -42m) diseminadas por todo el universo, moviéndose aleatoriamente con velocidad C, teniendo un camino libre medio, salvo miles de años luz, se está formando energía oscura, el proceso de aglomeración de estas partículas pequeñas a las más grandes es la materia oscura, que alcanza un tamaño tan grande como nuestras partículas detectables, como electrón / protón / neutrón / muón / gluón, etc., son materia visible, el acoplamiento de dos o más partículas (nucleones) que producen oscilaciones / vibraciones en el campo formado por ese pequeño las partículas que producen la forma de onda (onda em) son materia brillante (estrellas), las criaturas más grandes aglomeradas en el universo son materia muerta (agujeros negros)

Para ver cómo varios campos como gravitacional, electrostático, magnético, nuclear surgieron uno por uno; ir a través del siguiente enlace en fb ñ me gusta

La teoría definitiva de todo

Creo que te referías a cuando Big Bang acaba de comenzar (dado que Big Bang todavía está ocurriendo, es por eso que nuestro universo se está expandiendo). Cuando nuestro universo estaba confinado a un pequeño espacio llamado singularidad, la densidad del universo era infinitamente alta. Todas las fuerzas fundamentales fuertes y débiles del universo se fusionaron en una sola fuerza. No hay leyes de la física en la actualidad que puedan resolver tales acertijos.

La materia y la energía no se pueden crear de acuerdo con las leyes de la física. Y sin embargo, eso es lo que tenemos. Y todavía está sucediendo. De acuerdo con las leyes de la física, no debería haber nada, a diferencia de algo. Como dijo un científico, danos un milagro gratis y te explicaremos el resto.

Y otra cosa, ninguna explosión incontrolada podría explicar el universo que vemos. ¡Entonces, llega a tus propias conclusiones!