¿Era correcto Lawrence Krauss sugiriendo que la energía total en el universo es cero?

Nunca haría una declaración tan fuerte como Krauss está dispuesto a hacer allí. Sí, hay un sentido en el que podría darse el caso de que el universo tenga cero energía total. Y sí, si el universo es espacialmente asintóticamente plano en promedio y este es el caso en los modelos cosmológicos que Krauss favorece junto con la mayoría de los cosmólogos convencionales, entonces es posible hablar sobre la energía total del universo y tiene sentido decir que es cero. En realidad, solo hay dos valores posibles para la energía del universo si se puede definir bien y se aplica la invariancia de Lorentz: cero e infinito.

Pero no podemos ver todo el universo así: esto no se ha medido realmente; solo se puede decir en el contexto de un modelo teórico.

Le habría respondido al interrogador que, en cierta medida, está divagando, que creatio ex nihilo es una idea religiosa, no científica, y que el modelo Big Bang no lo requiere: el modelo Big Bang más la inflación aún está incompleto. Es la Torá la que sugiere que al principio Dios creó los cielos y la Tierra de la nada, al menos según algunos intérpretes.

Esta es, en última instancia, una cuestión religiosa y, al final, la mayor parte de su discusión no ha sido hasta ahora realmente comprobable.

Nada y algo son nociones muy vagas en el mejor de los casos. Si la energía es cero, no se sigue que no haya nada allí.

Lo que Krauss realmente estaba tratando de decir, creo, es que no es necesario que las leyes de conservación hayan sido violadas al comienzo del universo, y esta es una idea muy atractiva teóricamente, pero que, hasta donde sé, no se ha demostrado en ningún modelo aceptado hasta ahora.

Pero este es un debate público, por lo que las respuestas se destrozan. Es muy difícil presentar ideas sutiles en dicho foro.

Ese punto de vista es consistente con los hallazgos del WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), que buscó determinar la curvatura neta del universo observable. La curvatura es muy pequeña, con un error de medición de cero, por lo que podría ser exactamente cero. Entonces parecería que, en la escala más grande disponible, el universo tiene contenido neto cero; no ha habido creación, y todo sigue siendo nada.

Hay cuatro cosas que definitivamente existen: materia, energía, espacio y tiempo. Einstein realizó dos grandes actos de unificación: materia y energía como una cosa por su famosa ecuación, y espacio y tiempo como una variedad llamada espacio-tiempo. Entonces quedan dos cosas por explicar.

En mecánica cuántica, muchos de los cálculos de energía llevan términos de raíz cuadrada, invitando a respuestas negativas. Al tratar las soluciones de energía negativa como físicas, Dirac pudo predecir la existencia y las propiedades de la antimateria.

En la física más reciente parece que el espacio-tiempo está lleno (o está hecho) de grandes cantidades de energía negativa: ahora queda algo por explicar. La energía / masa positiva manifiesta una fuerza atractiva llamada gravedad, pero también hay una energía oscura repulsiva (como la electrostática, el signo de la energía es una elección arbitraria). La energía de un signo curvaría el espacio-tiempo en una dirección, y la energía del signo opuesto induciría la curvatura opuesta. El WMAP ha evaluado que la curvatura neta es efectivamente cero, por lo que esto sugiere un universo de energía cero.

Además, vivimos en un universo de carga cero (cantidades iguales de cargas eléctricas positivas y negativas) y un universo de giro cero (si sumamos los momentos angulares de las galaxias, se cancelan a cero). Entonces, el universo, ampliamente estudiado, tiene todas las propiedades de la nada.

¿Tiene razón? En cierto sentido, sí, pero necesitará un doctorado solo para comprender las advertencias detrás de lo que es bastante simple conceptualmente: un universo de energía cero

El concepto de energía total cero se originó de la observación de que la materia se crea de tal manera que su energía de masa se equilibra exactamente por el potencial gravitacional negativo del campo con el que la materia viene como un rito de su creación (no pudo resistir el juego de palabras dado el tema del debate en la pregunta.) Dado que este tipo de equilibrio es una característica de todos los campos, se deduce que la suma de energías en el universo debería ser cero.

No estoy muy seguro de si el descubrimiento de la energía oscura cosmológica arruina este concepto o no, pero sospecho que no: si lo hubiera hecho, seguramente Lawrence ya habría dejado de usar este argumento en sus conversaciones.

En ausencia de una explicación completa, lo recomendaría a un excelente libro: “Energy the sutil concept” de Jennifer Coopersmith. Da una descripción maravillosa de la historia del concepto de energía en la ciencia y es histórica y técnicamente interesante.

También en la introducción, ella relata una hermosa anécdota sobre la energía de Richard Feynman “Bloques de Feynman” que muestra lo difícil que es el concepto de energía.

Después de todo, ¿qué es la energía potencial? Podemos ver la energía del movimiento, y nunca puede ser negativa. No podemos ver el potencial, y siempre es negativo. Todo lo que realmente sabemos es que podemos inferir su existencia al observar las interacciones cinéticas de dos objetos con el mismo tipo de campo con respecto a sus ubicaciones relativas y llegar a una fórmula de ubicación (-GM / R que equilibra exactamente la cinética 1 / 2 * mv ^ 2)

Lo cual cuando lo piensas es un argumento algo circular, ¡excepto que funciona! – el movimiento futuro de los objetos puede predecirse a partir de los campos potenciales que contienen, porque la energía se conserva.

Prefiero una visión un poco más conservadora sobre la energía. Cualquier aumento observado en la energía cinética siempre se equilibra con una reducción de energía en otro lugar. que “en otro lugar” es a menudo bastante difícil de localizar, pero podemos estar bastante seguros de que lo encontraremos si buscamos lo suficiente.

Debo confesar que he intentado ver ese video después de escribir la respuesta (ya que tengo un buen conocimiento de los trabajos de Lawrences que podría agregar). Fue tan triste y predecible que lo hojeé y no encontré ninguno de los argumentos de ninguno de los discutidores. particularmente util.

Podrías llenar páginas con letra pequeña, pero aquí está el resumen del rayo:

La conservación de energía en la relatividad general es muy ardua: la energía se conserva localmente, pero no necesariamente a nivel mundial.

En un universo muy uniforme, como el que observamos, hay una cantidad de energía globalmente conservada, después de todo.

En un universo con la cantidad de cosas que observamos, el valor de dicha cantidad es cero o muy cercano a él. Muy posiblemente sea exactamente cero por una razón que aún no hemos descubierto.

Esto de ninguna manera equivale a una prueba de que no hay Dios, pero sí demuestra que en otra área de la ciencia, está lejos de ser claro que haya algo útil que un Dios pueda hacer. Por lo tanto, contribuye al colapso continuo de la idea de Dios bajo su propio peso.

Esta hipótesis tiene su origen en la incertidumbre cuántica. En la teoría cuántica se permite que algo aparezca literalmente de la nada (más precisamente, fuera del espacio-tiempo en nuestro universo). Un par de partículas + su antipartícula puede aparecer de la nada, literalmente, su energía y sus números cuánticos se cancelan mutuamente con precisión, por lo que el par es solo una manifestación diferente de “nada”, son equivalentes en todos los aspectos.

Es un poco como decir que le pide a un banco un préstamo de 1,000 dólares. Tienes 1,000 dólares en tu bolsillo pero debes 1,000 dólares al banco, así que en realidad no tienes nada.

Pero hay una gran diferencia entre no tener nada y tener 1,000 dólares en su bolsillo y adeudar 1,000 dólares al banco. El primero no le permite hacer nada, su universo personal está muerto, no puede hacer nada, es nada, mientras que el segundo le permite hacer cosas interesantes, puede usar los 1,000 dólares prestados para iniciar un negocio, invertir, etc. y construye cosas muy interesantes “de la nada que tenías”. Puedes construir un universo muy interesante a partir de esa nada.

Entonces, a algunas personas se les ocurrió la idea de que la cuántica permitía la aparición de algo de la nada podría aplicarse a todo el universo.

Se dieron cuenta de que, con algunos supuestos, la existencia de un espacio-tiempo con una constante cosmológica (“energía oscura”) podría considerarse como el “lado negativo” que cancela los contenidos de energía del universo (materia / antimateria, radiación y materia oscura).

En este modelo, de hecho, los contenidos de energía “positiva” del universo se cancelan por la existencia del espacio-tiempo mismo, incluida su energía cosmológica constante (energía oscura) que representa el “lado negativo”.

Por lo tanto, el universo puede estar funcionando con energía prestada de la nada, y la deuda que tiene es la existencia de un espacio-tiempo en expansión.

¿Se aniquilarán alguna vez y se convertirán en la nada? Quién sabe…

Sí, la energía del universo es probablemente cero, porque su energía potencial gravitacional negativa total cancela la energía positiva de la materia en el universo.
https://en.wikipedia.org/wiki/Ze
https://en.wikipedia.org/wiki/Gr
https://en.wikipedia.org/wiki/St

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