¿Puede haber leyes universales de la física?

La segunda ley de la termodinámica (“la entropía aumenta en un sistema cerrado”) es solo una forma elegante de enunciar y medir con precisión el hecho de que los eventos más probables suceden con más frecuencia que los eventos menos probables. Por ejemplo: una pequeña nube de gas en el medio de una habitación se extiende no porque alguna fuerza lo obligue a hacerlo, sino simplemente porque el número de estados dispersos es mucho mayor que el número de estados agrupados … así que lo aleatorio el rebote tiende hacia estados más dispersos. Lo mismo ocurre con la transferencia de calor, la unión química: cualquier sistema cerrado se conduce hacia una mayor entropía porque el comportamiento sin sentido tiende a configuraciones más probables.

Esta es una tautología, por supuesto, pero la 2da Ley nos da un modelo matemático predictivo de cómo se desarrolla esta tautología.

Por definición, no puede haber un Universo donde “los eventos menos probables sucedan con más frecuencia que los eventos más probables”. Cualquier universo que imagines, con las leyes y comportamientos extraños que puedas imaginar, sigue la segunda ley: los eventos y configuraciones que tienen una mayor probabilidad de ocurrir, por definición, ocurrirán con más frecuencia … y la entropía aumentará.

Sí, puede haber

Las leyes físicas parecen ser las mismas incluso en las distancias más grandes en el universo observable cuando se observan, por ejemplo, estrellas binarias u otras galaxias. Hay muchas cosas que podemos probar a esas distancias, por ejemplo, cómo se mueven estos cuerpos (siguen las mismas leyes gravitacionales que sentimos en la Tierra y sus alrededores, por ejemplo, el sistema solar), también podemos ver su composición química a través de espectros de luz, que también encaja perfectamente con las teorías actuales de la luz y el movimiento (por ejemplo, la expansión del universo).

En otras palabras, todo en el universo observable parece seguir el mismo tipo de leyes físicas locales que experimentamos en la Tierra.

Sin embargo, solo hemos explorado una pequeña parte en un pequeño período de tiempo, y no es difícil concebir (ver Pierce, 1982; Wheeler, 1983; Davies, 2008; Smolin, 2013) que las leyes físicas pueden cambiar con el tiempo (más bien que a través del espacio), por ejemplo, en función de variables globales que gobiernan todo el universo, por lo que tal vez la constante de gravitación fue más débil o más fuerte en el pasado y puede cambiar en el futuro, etc.

Esta es una pregunta también relacionada con el problema del ajuste fino y el hecho de que algunas variables en el universo parecen haber sido ‘ajustadas’ para que exista el universo (y la vida), pero es probable que esto no sea así (por acuerdo de los científicos, y porque el propósito de la ciencia no es presuponer ‘tipicidad’, es decir, presuponer que nada / todo es un ‘caso especial’ que requiere una ‘explicación especial’).

La explicación más probable es que estas variables aparentemente “afinadas” no están desconectadas entre sí y que un gran conjunto de diferentes valores autoconsistentes de todas esas variables fundamentales son compatibles con la existencia de un universo como el nuestro.

Actualmente estoy realizando una investigación en un proyecto de cosmología computacional tratando de determinar en algún nivel fundamental qué tan típico o atípico puede ser nuestro universo, así que espero que estén atentos.

Llegué a una conferencia de física hace muchas lunas donde el profesor argumentaba que nuestras leyes de física existen / son constantes porque son las leyes del estado de energía más bajo: si existieran múltiples leyes diferentes, entonces la energía podría extraerse del sistema explotando las diferencias. La energía extraída tendría que provenir de las leyes del estado de mayor energía.
Suponiendo que (i) he entendido correctamente lo que estaba diciendo, y (ii) que tiene razón, entonces las leyes deberían ser las mismas en todas partes ya que cada universo estaría sujeto al mismo proceso.

¿No son, por ejemplo, las leyes de conservación o la entropía universal?