¿Es la cosmología contemporánea una causa perdida?

Hace solo cien años, los seres humanos aún no lo sabían y nadie en el mundo podría decirle con certeza cuán lejos estaban algunos de los pequeños puntos brillantes borrosos que puede ver con un telescopio reflector de seis pulgadas solo en su propio patio trasero, solo apuntándolo alrededor del cielo. Algunos dijeron que la magnífica nebulosa de Andrómeda y todas las demás nebulosas estaban dentro de la Vía Láctea, y que otros estaban fuera de ella.

Nadie sabía la respuesta con seguridad. Nadie podría decirlo con certeza.

El reflector de 100 pulgadas que se construyó en el monte. Wilson resolvió esa pregunta de una vez por todas. También mostró que el universo se estaba expandiendo. La miríada de galaxias, como la gran galaxia espiral de diseño en Andrómeda, pero más distante, parecía que se alejaban de nosotros, y la velocidad de la recesión si uno empleaba una interpretación de cambio Doppler estándar para sus desplazamientos al rojo, aumentaba linealmente con la distancia del galaxia de nosotros.

No menosprecies este logro de Edwin Hubble y otros: es uno de los descubrimientos más sorprendentes de la historia de la humanidad. Nadie en el mundo lo esperaba y nadie lo predijo, ni siquiera Albert Einstein, que bien podría haber hecho exactamente eso en 1915.

La cosmología aún está en pañales: la mayoría de las personas que están bien informadas ahora piensan que el universo tal como lo conocemos ha existido durante unos 13.700 millones de años y que la expansión nunca se detendrá. Sí, este pensamiento está abierto a preguntas y a revisión.

Pero estas son preguntas fascinantes ; inspiran un sentimiento de asombro en cualquiera que piense en ellos seriamente.

Deje que el campo de la cosmología tenga al menos mil años para crecer antes de decirle a las personas que lo están haciendo que tiren la toalla y se rindan.

¡No hay prisa en absoluto para tener una respuesta final!

La cosmología contemporánea es un hermoso ejemplo del método científico en acción. Si está confundido por las diversas hipótesis y teorías y quiere “seguir adelante”, esencialmente nos está pidiendo que regresemos antes de la iluminación.

La cosmología ha avanzado dramática, poderosa y científicamente en nuestras vidas. En cierto sentido, está en su infancia cuando se deben probar muchas teorías diferentes, se deben investigar muchas especulaciones diferentes y se descubren muchos callejones sin salida. Sin embargo, al igual que los bebés, ese es el momento de mayor aprendizaje y descubrimiento. ¡Me atrevo a decir que es el momento de la alegría más grande, descarada y creativa!

Algunas personas solo quieren llegar al punto en que sepamos todas las respuestas, supongo. Un poco como los niños que simplemente no pueden esperar para crecer, sugiero que a estas personas no les importe ir antes de la iluminación cuando su sacerdote local pueda declarar lo que es verdad y, sorprendentemente, ¡que la gente lo crea! Sin embargo, los adultos maduros provienen de niños que son curiosos, les encanta explorar y que permanecen como niños mientras pierden su infantilismo.

Su afirmación de que ” no hay forma de decir realmente la verdad ” no podría estar más lejos de la verdad. Los avances en astronomía y exploración espacial están proporcionando una gran cantidad de evidencia cada vez más detallada a favor y en contra de varios modelos. Un ejemplo con el que la mayoría de las personas no está familiarizada es el efecto de la expansión del universo en el desplazamiento hacia el rojo observado en galaxias distantes: la distancia en expansión no contribuye a un cambio Doppler relativista especial en la radiación, y todavía podemos ver galaxias que actualmente se separan de nosotros más rápido que la velocidad de la luz!

Hay, por supuesto, teorías especulativas sobre el origen del Universo, o universos múltiples, o la integración de la Relatividad General con la Teoría Cuántica (en la llamada Teoría del Todo), algunas de las cuales pueden no tener consecuencias comprobables, pero “seguir adelante” me recuerda a un cliché que involucra a un bebé y agua de baño.

Opciones? ¿No hay forma de decir la verdad? No estoy seguro de lo que has estado leyendo.

En apenas más de medio siglo, la cosmología cambió de una rama de la filosofía a una ciencia física dura con predicciones que se prueban contra la observación rigurosa.

Tengo en mente el bastante reciente libro de texto de Weinberg (2008), Cosmology. Discute las observaciones sobre la expansión cósmica y la edad de los objetos astrofísicos. Discute el fondo cósmico de microondas, sus anisotropías y cómo se relacionan con el crecimiento de la estructura y otros fenómenos. Discute el universo temprano, la bariogénesis, la leptogénesis, la nucleosíntesis y los observables relacionados. Discute la distribución a gran escala de la materia y la lente cosmológica.

Sin duda, también trata temas que son más especulativos. La ciencia de la cosmología física no es en absoluto un libro terminado. Hay materia oscura, energía oscura o inflación. Hay acertijos como el problema de la planeidad, el problema de la constante cosmológica, el problema del horizonte. Hay posibles observaciones que aún no se han hecho, porque todavía no tenemos los instrumentos, la tecnología, la sensibilidad.

¿Pero una “causa perdida”? En todo caso, lo contrario es cierto: esta es la era dorada de la cosmología física, con grandes descubrimientos que nos esperan.

Definitivamente es una causa perdida y comienza con una analogía perdedora, o más bien con una interpretación perdedora de una analogía: el globo inflado: cuando pintas puntos en la piel de un globo y marcas de distancia entre ellos, para los habitantes del globo, nada cambia cuando infla el globo. Los puntos NO retroceden entre sí, tiene las mismas marcas de distancia asociadas con los mismos números, por lo que no hay un cambio medible en la distancia Δd, y sin cambio en la distancia no tiene una velocidad relativa, Δv = Δd / Δt, sin velocidad relativa no se obtiene un cambio de frecuencia a la Doppler Δ⨍ = (Δv / c) ⨍ [s]. Para medir la supuesta expansión del universo, tendrías que colocarte fuera de él, tal como estás cuando miras el globo con tu cinta métrica no inflable.

El Big Bang en sí carece de todo lo necesario para ser tratado como una proposición científica, es, por definición, un mito de la creación presentado por un sacerdote / físico (Lemaitre) en terminología pseudocientífica y aprobado por el Vaticano.

Una “temperatura del universo” se calculó ya en 1896 (Guillaume) a 5,6K, SAEddington obtuvo 3K en 1926, que Regener refinó a 2,8K en 1933, 30 años antes que Pencias y Wilson. Cuando G. Gamov calculó el CBR como un remanente de un Big Bang hipotético en 1961, salió a 50K. Cuando P&W descubrió un ruido de microondas 3K en 1964, claramente no era una confirmación de Gamov y el modelo de Big Bang, sino de Eddington, Planck & Co.

Además, el agua es un poderoso absorbente de microondas y, por lo tanto, también un emisor, y adivina qué: ¡nuestro planeta y nuestra galaxia son principalmente agua e hidrógeno! Sin embargo, en los mapas CBR que ves en los medios, nuestra galaxia ni siquiera aparece, lo que nos dice que son el producto del procesamiento matemático puro de los deseos, no el resultado de mediciones reales. Entonces, consideremos toda esa idea como científicamente muerto y sigamos adelante:

“La respuesta es: el espacio no se expande. Los cosmólogos a veces hablan de expandir el espacio, pero deberían saberlo mejor ” (Premio Nobel Steven Weinberg 1993)

La causa más natural para un cambio de energía de radiación hacia el extremo de baja energía del espectro es, por supuesto, la pérdida de energía, debido a la interacción de la radiación con un medio. Damos eso por sentado en la tierra, donde esta interacción se caracteriza por el índice de refracción (n). Los cosmólogos rápidamente rechazan esto con argumentos profundos que involucran la dispersión de Raleigh, la dispersión de Thompson, el efecto Compton y lo que no, pero, obvio para el juicio inculto de cualquier persona, vemos objetos a grandes distancias nítidos y no difusos, lo que significa que la luz, después de ser absorbida por un breve instante por una partícula, se vuelve a emitir hacia adelante sin una “dispersión angular” significativa. El argumento del cosmólogo de que debido a que vemos galaxias nítidas no puede haber interacción de la luz con un medio intergaláctico carece de fundamento.

Los cosmólogos, como los relativistas y los físicos de partículas, se han retirado a una torre de marfil donde filosofan sobre la realidad construida por conceptos abstractos e idealizados en lugar de la materia real. Max Born (Premio Nobel de física teórica, 1954) admite francamente:

“Ahora estoy convencido de que la física teórica es en realidad filosofía …”.

  • Los relativistas hablan sobre el movimiento relativo de “cuadros” abstractos en lugar de cuerpos hechos de átomos que están formados por cargas positivas y negativas. Al hacerlo, pierden el hecho de que una carga en movimiento reacciona a su propio movimiento absoluto, no relativo a los demás. Un átomo en movimiento obedece el principio de conservación de energía / masa almacenando toda la información de su propia velocidad y dirección en sus campos electromagnéticos y reacciona a los cambios emitiendo radiación. Además, en su entorno protegido, el físico teórico realmente cree que un resumen como una métrica a la Minkowski puede reemplazar una fuerza física y ser la causa física de un efecto físico como la gravedad.
  • Los físicos de partículas hablan de entidades idealizadas y adimensionales en lugar de protones y electrones y, al hacerlo, pierden el hecho de que las “partículas” tienen una extensión espacial considerable, de hecho, siguiendo la ley del cuadrado inverso, los campos electromagnéticos no están confinados espacialmente. La famosa paradoja de la doble rendija solo puede existir como tal cuando imaginas una partícula como una entidad similar a un “grano de arena” que pasa a través de dos rendijas simultáneamente. En el momento en que ves una partícula como una realidad electromagnética con extensión espacial, nada sobre el experimento de las dos rendijas permanece espeluznante. Otro ejemplo en el que los físicos teóricos se asustan es el “túnel cuántico” , un efecto que es perfectamente comprensible de una manera “clásica” una vez que acepta que las “partículas” son una realidad electromagnética muy flexible y extendida.
  • Los cosmólogos hablan de las interacciones de ” partículas puntuales ideales ” como idealmente “elásticas” , como no perder energía durante las colisiones. Sin embargo, no es así como se desarrolla la realidad física. Cada vez que un paquete de energía (fotón) golpea un átomo, su electrón experimenta una breve aceleración. Esta aceleración debe producir radiación, que se llama Bremsstrahlung : un término alemán que describe de manera eficiente lo que sucede: “bremsen” significa pisar el freno y “strahlung” es radiación … entonces, para un fotón, energizar un electrón es como pisar el freno: se puede calcular que este “frenado” le cuesta a un fotón 1/10 ^ 13 de su energía cada vez que energiza un átomo. Cuando todo está dicho y hecho, la pérdida de energía relativa debido a la interacción R = Δν / ν es indistinguible de la constante de desplazamiento rojo fraccional Z = Δν / ν.

Insistir únicamente en un cambio rojo basado en la velocidad lleva la cosmología a lugares bastante estrechos, como el término K, por ejemplo: la velocidad aparente de recesión para las estrellas en nuestro “vecindario” es mayor para las estrellas más calientes. Eso haría que la velocidad de recesión de las estrellas sea una función de la temperatura, que por supuesto es una tontería.

Otro golpe al cambio rojo recesivo es la cuantificación medida del efecto. La cuantización es la firma segura del estado energético de la materia, no su velocidad. Insistir en la velocidad da como resultado una imagen pre-copernicana del universo organizada en capas concéntricas con nosotros en el centro … también inaceptable.

Múltiples desplazamientos al rojo de un objeto es otro argumento en contra de la distancia: el cuásar 0424-131 muestra hasta 18 desplazamientos al rojo diferentes en el mismo espectro, lo que no puede ser el resultado de 18 distancias diferentes.

Sin expansión no necesitamos el factor dulce “energía oscura”, uno hacia abajo: materia oscura: el hidrógeno es sin duda el elemento más abundante en el universo. El conocimiento básico del comportamiento del hidrógeno atómico nos dice que, dada la posibilidad, se condensará en hidrógeno molecular H2. Deberíamos esperar entonces mucho más de la forma molecular de lo que se reconoce actualmente. Ahora, el H2 también es el gas más “transparente” en la naturaleza y, por lo tanto, es muy difícil de “encontrar”, salvo por su efecto gravitacional. Se calculó que una ración H2 / H de 10 a 15 sería suficiente para cumplir el papel de la materia oscura actualmente “espeluznante” y, de hecho, EA Valentijn y PP van der Werf en 1999 detectaron cantidades en el rango necesario de proporción molecular hidrógeno (H2) en NGC 891.

En 2013 “una encuesta de Herschel reveló que el depósito de gas molecular en la Vía Láctea está enormemente subestimado …”

Hubo un momento en que los físicos estaban energizados e impulsados ​​por la idea de que la naturaleza podría explicarse en términos simples y directos:

“La verdad se encuentra en la simplicidad, nunca en la multiplicidad y la confusión de las cosas” (Newton)

y “La simplicidad es la máxima sofisticación” (da Vinci) –

pero los físicos “teóricos” de hoy parecen estar completamente molestos con cualquier propuesta de este tipo y rápidamente llaman a los “perpetradores” de las bromas de la simplicidad y, como dice Sean Carroll, “no son muy inteligentes”. Esto es irónico de alguien que vende la única teoría en la historia de la ciencia sin el hilo más delgado que la conecta con la realidad. La teoría de cuerdas ofrece 1050 soluciones, ninguna de ellas describe nuestro universo. Para poner esa falla monumental en perspectiva, el número de partículas en todo el universo observado sale a 10 ^ 80.

En segundo lugar está la cosmología contemporánea, que nos impone “solo” un 97% de ignorancia, el resto está lleno de fantasía: WIMP y MACHO y pepitas de quark y agujeros negros ……

Aquí está el texto de una carta abierta firmada por cientos de científicos e instituciones reconocidas presionando el punto de que en realidad es hora de seguir adelante:

Carta abierta a la comunidad científica cosmologystatement.org

(Publicado en New Scientist, 22 de mayo de 2004)

“El big bang de hoy depende de un número creciente de entidades hipotéticas, cosas que nunca hemos observado: la inflación, la materia oscura y la energía oscura son los ejemplos más destacados. Sin ellos, habría una contradicción fatal entre las observaciones hechas por los astrónomos y las predicciones de la teoría del Big Bang. En ningún otro campo de la física, este recurso continuo a nuevos objetos hipotéticos sería aceptado como una forma de cerrar la brecha entre la teoría y la observación. Al menos, plantearía serias preguntas sobre la validez de la teoría subyacente.

Pero la teoría del Big Bang no puede sobrevivir sin estos factores falsos. Sin el hipotético campo de inflación, el big bang no predice la radiación de fondo cósmica isotrópica suave que se observa, porque no habría forma de que partes del universo que ahora están a más de unos pocos grados en el cielo lleguen al cielo. misma temperatura y, por lo tanto, emiten la misma cantidad de radiación de microondas.

Sin algún tipo de materia oscura, a diferencia de lo que hemos observado en la Tierra a pesar de 20 años de experimentos, la teoría del big bang hace predicciones contradictorias para la densidad de la materia en el universo. La inflación requiere una densidad 20 veces mayor que la implícita en la nucleosíntesis del big bang, la explicación de la teoría del origen de los elementos ligeros. Y sin energía oscura, la teoría predice que el universo tiene solo unos 8 mil millones de años, que es miles de millones de años más joven que la edad de muchas estrellas en nuestra galaxia.

Además, la teoría del big bang puede presumir de que no hay predicciones cuantitativas que hayan sido validadas posteriormente por observación. Los éxitos reclamados por los partidarios de la teoría consisten en su capacidad de ajustar retrospectivamente las observaciones con una variedad cada vez mayor de parámetros ajustables, tal como la antigua cosmología de Ptolomeo centrada en la Tierra necesitaba capa sobre capa de epiciclos.

Sin embargo, el Big Bang no es el único marco disponible para comprender la historia del universo. La cosmología plasmática y el modelo de estado estacionario plantean la hipótesis de un universo en evolución sin principio ni fin. Estos y otros enfoques alternativos también pueden explicar los fenómenos básicos del cosmos, incluida la abundancia de elementos de luz, la generación de estructuras a gran escala, la radiación de fondo cósmico y cómo el desplazamiento al rojo de las galaxias lejanas aumenta con la distancia. Incluso han predicho nuevos fenómenos que se observaron posteriormente, algo que el Big Bang no ha podido hacer.

Los partidarios de la teoría del Big Bang pueden replicar que estas teorías no explican todas las observaciones cosmológicas. Pero eso no es sorprendente, ya que su desarrollo se ha visto gravemente obstaculizado por la falta total de fondos. De hecho, tales preguntas y alternativas ni siquiera ahora pueden ser discutidas y examinadas libremente. Falta un intercambio abierto de ideas en la mayoría de las conferencias convencionales. Mientras que Richard Feynman podría decir que “la ciencia es la cultura de la duda”, hoy en cosmología no se tolera la duda y la disidencia, y los jóvenes científicos aprenden a permanecer en silencio si tienen algo negativo que decir sobre el modelo estándar del big bang. Quienes dudan del big bang temen que decirlo les cueste su financiación.

Incluso las observaciones ahora se interpretan a través de este filtro sesgado, juzgado correcto o incorrecto dependiendo de si apoyan o no el Big Bang. Por lo tanto, los datos discordantes sobre los cambios rojos, las abundancias de litio y helio, y la distribución de galaxias, entre otros temas, son ignorados o ridiculizados. Esto refleja una mentalidad dogmática creciente que es ajena al espíritu de la investigación científica libre.

Hoy en día, prácticamente todos los recursos financieros y experimentales en cosmología están dedicados a los estudios del Big Bang. Los fondos provienen de solo unas pocas fuentes, y todos los comités de revisión por pares que los controlan están dominados por partidarios del big bang. Como resultado, el dominio del big bang dentro del campo se ha vuelto autosuficiente, independientemente de la validez científica de la teoría.

Dar apoyo solo a proyectos dentro del marco del Big Bang socava un elemento fundamental del método científico: la constante prueba de la teoría contra la observación. Tal restricción hace imposible la discusión imparcial y la investigación. Para corregir esto, instamos a las agencias que financian el trabajo en cosmología a reservar una fracción significativa de sus fondos para investigaciones sobre teorías alternativas y contradicciones observacionales del big bang. Para evitar sesgos, el comité de revisión por pares que asigna dichos fondos podría estar compuesto por astrónomos y físicos ajenos al campo de la cosmología.

La asignación de fondos a las investigaciones sobre la validez del Big Bang y sus alternativas permitiría que el proceso científico determine nuestro modelo más preciso de la historia del universo “.

¿A qué te propones pasar? Simplemente rendirse y tratar de convencer a todos los cosmólogos de que trabajen en un campo totalmente diferente, no va a suceder. La única otra opción es que los cosmólogos intenten avanzar hacia una comprensión más avanzada de la cosmología: proponer nuevas teorías o mejores formas de probar las teorías existentes. Y eso es exactamente lo que la cosmología contemporánea, como todas las ciencias, está tratando de hacer.

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