¿Qué principio científico conocido revela si algo puede existir o no en la naturaleza sin que ya exista algo que lo haga?

Depende de lo que quieras decir con “causa” y “cosa”.

Aristóteles enumera cuatro tipos de causas (cuatro causas). Si te refieres a una acción que causa directamente otra, entonces estás viendo la causa material . Sabemos con certeza que la mecánica cuántica viola esto, y que no hay una causa material para, por ejemplo, que las partículas virtuales entren en existencia (ni desaparezcan nuevamente). La desintegración radiactiva, por ejemplo, es un proceso aleatorio, donde no se puede predecir cuál de los átomos sufrirá una desintegración. En este sentido, no existe una “causa” para los fenómenos cuánticos.

Sin embargo, en el caso de una causa formal , la situación es menos clara. ¿Una partícula causa formalmente el campo, o el campo causa formalmente la partícula? En otras palabras, esto es un poco una generalización de la dualidad onda-partícula.

Esto se vuelve aún más turbio en el caso de la gravedad cuántica. Allí, el “campo” no está tan maravillosamente definido para comenzar, pero de alguna manera está relacionado con el espacio-tiempo (como sabemos por la relatividad general). ¿Qué significa esto? ¿Es el universo una “cosa” sin nada más en él? ¿Es el universo una “cosa” sin espacio-tiempo? ¿Existe físicamente sin espacio-tiempo? ¿Toda causalidad implica necesariamente el “tiempo” como una métrica de alguna manera? ¿Las causas formales son meramente producto de nuestra imaginación, ya que sabemos que existe un límite de velocidad para comenzar con la transferencia de información (la velocidad de la luz en el vacío), y también lo son las causas no materiales, simplemente construcciones no relativistas que inventamos? Para estos, no tengo muchas respuestas.

Un principio científico bien conocido, la Conservación de la Materia y la Energía, describe el hecho de que todo proviene de algo. Las estrellas, los planetas, los mares, los continentes, las plantas, los animales, las personas y el iPhone6 ​​son el resultado de algo que ya existe. Todo en el universo ahora es simplemente una nueva combinación de la materia y la energía que existía hace solo unos minutos. Las galaxias evolucionan a través de las interacciones de la energía nuclear y la gravedad. Los planetas evolucionan a través de la energía de su sol, reacciones subterráneas y gravedad. La vida evoluciona a través de generaciones de herencia reproductiva. (¡Si no tiene hijos, será el primer individuo en una cadena de individuos de mil millones de años que no lo hizo!) Si bien su uso de la palabra ‘causa’ es ambiguo, generalmente se acepta que nada ‘existe’ ‘incluso, creemos, en el momento del’ Big Bang ‘. Tal vez hubo algo antes o tal vez todo el ‘algo’ es solo una recombinación de la ‘nada’. Afortunadamente, el universo ha llevado a una combinación de materia y energía que, por primera vez en 13 mil millones de años, ¡puede hacer esa pregunta!

En filosofía (no tan científica, pero aún en el tema) a lo que se refiere se conoce como creación ex nihilo. Ex nihilo es latín para “de la nada”. Hay algunas cosas de la física que pueden reconocerse como similares a esto.

Primero, existe una partícula virtual, donde las fluctuaciones cuánticas en el espacio-tiempo en la escala de Planck hacen que las partículas entren y desaparezcan todo el tiempo.

Segundo, se cree que el universo vino de la nada. En realidad, debido a una fluctuación de vacío, lo que lo hace igual que mi primer ejemplo, excepto que el universo se hizo más grande y ha durado un poco más.

Sin embargo, en general, la física tiene leyes de conservación (masa, energía, momento, etc.) que describen la observación de que cada efecto tiene una causa. Aparte de las partículas virtuales y la génesis del universo en el que vivimos, todo parece seguir las leyes de la conservación.

No hay ningún principio que nos diga que las cosas no pueden existir sin causa.
Hay un principio que nos dice exactamente lo contrario: la física cuántica.
Las cosas llegan a existir u ocurren en la naturaleza sin que algo (o cosas) ya existan causando que sucedan.
Las partículas virtuales son el ejemplo obvio: existen, pero no tienen causa.