¿Cómo es posible que existan constantes físicas?

La mayoría de ellos, con mucho, son solo factores de conversión entre diferentes sistemas unitarios. Por ejemplo, la velocidad de la luz es c porque definimos metros y segundos en esa relación. Podríamos haber dicho con la misma facilidad que c = 1, y en relatividad a menudo lo hacemos. Yo (y muchos) argumentaría que metros y segundos son realmente la ‘misma cosa’, y nuestras unidades de escala humana simplemente no muestran eso sin esfuerzo.

Las únicas constantes que deben ser ‘fundamentales’ son las sin unidades, como la constante Estructura fina. Son iguales sin importar su elección de unidades. Estas provienen de ecuaciones simples, algunas de las cuales hemos descubierto y algunas de las cuales aún son misterios. Y eso es solo porque el universo es complicado, por lo que las matemáticas son complicadas, y en matemáticas complicadas obtienes constantes como e y pi y [math] \ alpha [/ math].

Es muy revelador que la constante de estructura fina, una constante ‘sin unidades’, puede derivarse de problemas matemáticos realmente complicados en la teoría cuántica de campos. Espero que todas o la mayoría de las cantidades adimensionales sean así. Quizás haya algunas constantes ‘intrínsecas’ en nuestro universo, pero apuesto a que no son muchas.

La física no es excelente para responder preguntas de “por qué”. Se destaca en “cómo” (y preguntas formuladas como “por qué”, que son realmente “cómo”).

Como: ” ¿Cómo se atraen los objetos a través de la gravedad?” Lo que algunos podrían expresar como ” ¿Por qué los objetos se atraen entre sí, por qué cae una manzana?

Nunca llegamos a “por qué hay gravedad”. En cambio, explicamos cómo funciona, cuál es la fórmula para calcular la fuerza, qué partícula subatómica es responsable de la masa que crea la gravedad. Pero no “¿por qué hay gravedad?”

La física es la ciencia de observar el comportamiento del mundo y explicar ese comportamiento, pero no se explica por qué existe ese comportamiento. ¿Cómo se realiza exactamente un experimento que demuestra “por qué”?

¿Por qué es una herramienta de filósofo, no una herramienta de físico?

Noto que formuló su pregunta principal como un “cómo”, que es interesante. Realmente no creo que sea una pregunta de cómo, aparte de demostrar que estas constantes definen la naturaleza del universo. El inglés es un idioma divertido cuando se trata de palabras de pregunta, donde son un poco intercambiables. Pero creo que “por qué” implica causalidad y en filosofía mucha de la causalidad finalmente aterriza en la intención. No hay intención en física porque no se puede medir o demostrar con un experimento.

Si quisiera preguntarse “por qué el universo tiene un espacio tridimensional”, un físico podría describir ese espacio, explicar que es una característica de la geometría del universo y posiblemente tangente en declaraciones tautológicas de que el universo es el espacio estás describiendo Pero si esto no te satisface, entonces estás buscando la intención detrás del universo de esta manera. En ese punto, debes desviarte de la física, buscando especulaciones metafísicas o historias de creacionismo religioso.

Es una pregunta muy fundamental y difícil en mi opinión. Creo que si la física fuera lo suficientemente avanzada como para responder realmente a esta pregunta, estaríamos en una era totalmente diferente de logros científicos.

Sabemos que la relación entre el diámetro y la circunferencia de un círculo permanece constante, [matemática] \ pi [/ matemática]. No importa cuán grande o pequeño sea un círculo que dibuje, cuanto más perfecto sea el círculo y cuanto más se mida, más se acercará a este valor [math] \ pi [/ math]. La gran pregunta es: ¿Por qué demonios sería esto cierto? Además, ¿por qué este número aparece en todas partes en matemáticas y física? La física solo puede llegar a predecir la medición y los resultados, por lo que no creo que podamos responder esa pregunta todavía. Todo lo que sabemos es que podemos usar estos números para describir los resultados de diferentes tipos de mediciones.

Bueno, podemos decirte cómo las cosas no funcionarían si tomaran valores diferentes. Podría explicar cómo funciona la relatividad (otros pueden hacerlo mejor) o cómo se midió una constante particular, pero siento que realmente no estás buscando ese tipo de lógica. Parece que quieres saber por qué nuestro universo es como es. Que yo sepa, no hay respuesta para eso. Estudiamos el universo para comprender cómo funciona, pero eso no nos dice por qué tiene que ser así. A menudo, la mejor respuesta que obtendrá es que no funcionaría si las constantes no se configuran como están.

Es decir, si entiendo tu pregunta.

Puede ser como preguntar por qué es pi 3.14159 ……

Las constantes físicas pueden ser fijadas por la geometría y simetrías básicas.

O tal vez son solo valores aleatorios y diferentes en otros universos.

En este momento no lo sabemos.