¿Qué mantiene las leyes universales en su lugar?

Preguntas bastante claras, algunas de ellas van a la comprensión profunda de lo que realmente es la ciencia, otras son consideraciones para las que no sabemos la respuesta.

Lo primero es lo primero, las Matemáticas siempre son “VERDADERAS” (todas las letras mayúsculas) ya que es una derivación coherente a partir de axiomas que se dan por sentados. Las matemáticas son VERDADERAS porque no pueden estar equivocadas, es solo un juego enorme con un conjunto arbitrario de reglas y se juega exclusivamente dentro de ese conjunto de reglas.
El “conjunto de reglas” varía enormemente, desde el espacio no euclidiano (donde el camino más corto entre dos puntos no es una línea recta) hasta los grupos no abelianos (donde 1 + 0 no da 1 y 1 + 1 no dar 2) literalmente puedes jugar con cualquier cosa que puedas imaginar.
La única regla del juego es que debes respetar desde el principio hasta el final cada regla que inventes, en otras palabras, debes estar en lo cierto, en tu sentido de la palabra autodefinido y especial.

En ese punto, ¿por qué las matemáticas son tan buenas para describir la naturaleza y encajan tan bien con nuestras consideraciones? Bueno, por la sencilla razón de que Math es tan bueno para describir todo lo que se te ocurre de una manera razonable.
Al principio, las matemáticas se moldearon para representar nuestra consecuencia mundial diaria de nuestros sentidos, percepción y experiencia. Por lo tanto, se encontró realmente bueno representar nuestro mundo clásico “cotidiano” al que estamos acostumbrados a mudarnos de una manera más formal.
Luego descubrimos nuevos mundos, completamente desconocidos para las percepciones de nuestros animales, pero Math ya estaba allí, forjado por nuestra imaginación y curiosidad, y preparado para describir mundos que eran (algo) ^ 3 = -algo y dónde dependía el resultado de 1 + 1 en los alrededores
Cuando descubrimos algo más, incluso algo más allá de nuestra imaginación actual, siempre podemos inventar algunas “reglas” del juego que describan, al menos con un cierto grado de comprensión y aproximación, lo que está sucediendo.

Es por eso que todo parece calculable y comprensible, porque somos muy buenos en tratar de hacerlo y luego pretender haberlo hecho.

El otro conjunto de preguntas recuerda alguna noción de “universalidad” de la física, la materia y el ser, de que hay “algo” que permanece igual donde sea y cuando sea.
De hecho, la respuesta a estas preguntas no es por qué es así, sino que no sabemos si IF es así.
Hay muchas teorías que al menos consideran que todo lo que damos por sentado en física, la ley del movimiento y las constantes universales, puede cambiar en el tiempo y el espacio. Que vivimos en un bolsillo de nuestro universo donde las constantes “universales” toman “estos” valores que determinan “esta” física pero en otra región o en algún otro momento del universo tienen constantes fundamentales diferentes y, por lo tanto, física diferente.

Este es el más famoso de Steven Weinberg

El Universo puede evolucionar a través de una gran cantidad de transiciones de fase de primer orden, en las cuales se forman burbujas dentro de burbujas dentro de burbujas. . . , cada burbuja tiene dentro de ella un valor menor de la energía del vacío y, por lo tanto, de la constante cosmológica efectiva

[…]

Las fluctuaciones en los campos escalares pueden desencadenar la inflación cósmica en regiones del Universo donde los campos son grandes. Excepto cerca de los bordes, la región inflacionaria parecería a sus habitantes como un subuniverso separado.

En otras palabras, no estamos seguros de que las constantes fundamentales, la ley física y la naturaleza en general sean “universales” y, por lo tanto, sean las mismas en todos los lugares y en todo momento en una escala universo / multiverso.

La única razón por la que las cosas “parecen … calculables” es porque ese es el método particular con el que hemos elegido adivinar los misterios del cosmos. Antes de eso, era la religión o la superstición, en sus diversas formas, lo que la gente solía explicar por qué las cosas caen, la noche y el día existen.

La velocidad constante de la luz es realmente solo una observación; Hay varias hipótesis físicas que se preguntan si nuestro universo no existe en una burbuja dentro de un cosmos más grande donde lo que creemos que son constantes universales son realmente bastante variables.

A partir de ahí, en realidad solo hay otro principio que vale la pena mencionar: el Principio Antrópico muy ridículo. Básicamente establece que una razón principal por la que observamos que las cosas existen tal como son es porque para muchas de nuestras constantes universales, si tuvieran incluso 1% de 1% de descuento, toda la materia en el universo nunca habría sido capaz de existir , y evolucionar hacia las formas que toma ahora. Es una especie de evasión, pero es la mejor respuesta que tenemos hasta ahora.

Por mi dinero, creo que si alguna vez encuentras esta fuerza que pides, sospecho que encontrarás las respuestas a una serie de otras preguntas: si Dios (u otras deidades) existe, por qué existe el universo, etc. ¡Buena suerte!

Hay dos tipos de constantes de la naturaleza: unas como la velocidad de la luz, la constante de Planck, la constante gravitacional de Newton, la constante de Boltzmann, que simplemente son elecciones de unidades. Estos pueden establecerse universalmente en la unidad (o cualquier otro valor que desee) y las leyes de la física serán idénticas. En consecuencia, tener estos cambios constantes en el espacio y / o el tiempo sería una alteración dramática de nuestro marco que describe la naturaleza. La gente estudia estas alteraciones, pero es una alteración dramática de la formulación de la naturaleza.

El segundo tipo de constante son las que no pueden establecerse como unidad. Todos estos son números adimensionales (las constantes adimensionales son un signo de que tienes libertad adicional para eliminar constantes). Estas “constantes”, de hecho, cambian según la situación. Por ejemplo, a altas temperaturas, los valores de muchas constantes son bastante diferentes. Entendemos cómo, en principio, cambiar estas constantes; sin embargo, estas constantes no cambian en el Universo observable porque hacerlo requiere tener “campos escalares de luz” con masas que sean 10 ^ 30 más ligeras que la masa de protones. Simplemente no observamos esto y creemos que hay buenas razones por las cuales esto no sucede, aunque las razones son técnicas.

Muy buena pregunta, pero estás mezclando dos conceptos diferentes.

Matemáticas solo * es *. 7 es primo, siempre lo ha sido, siempre lo será. Hasta donde yo sé, nadie ha descubierto cómo tener una manera consistente de contar dónde puedes factorizar 7 en dos números.

Ahora, eso no es lo mismo que preguntar si puedes hacer una matriz cuadrada que contenga 7 rocas. Eso solo * podría * ser posible, en alguna forma extraña de geometría o topología. Tal vez en algún lugar hay un Universo donde puedes organizar 7 rocas en una matriz “cuadrada”, pero incluso allí, “7” es primo.

Espero que esto no sea demasiado alucinante.

Además, los dos casos anteriores no son como preguntar por qué c es lo que es. No existe una base lógica a partir de la cual c pueda derivarse de principios básicos. Simplemente está allí, y aparentemente no cambia un poco, no por miles de millones de años. Como prueba, recibimos buenos pulsos agudos de los púlsares. Si la velocidad de la luz hubiera cambiado un poco con el tiempo, los pulsos se extenderían y se superpondrían y se superarían entre sí. Ellos no han. Entonces, c parece ser una constante constante, y nadie ha descubierto en qué se basa. Tal vez hay otros universos que no podemos ver donde c es ligeramente o incluso muy diferente. No lo sabemos y probablemente nunca podamos saberlo. Lo mismo para las otras constantes aparentemente arbitrarias.

Desconocido.

Se especula que las leyes observadas son el resultado de una “simetría rota” en el universo primitivo. O puede estar regido por las leyes de algún Metauniverso. Pero no hay un conocimiento sólido.

More Interesting

¿Cómo se relaciona el empuje con la velocidad de escape?

¿Puede explicar cómo existe la posibilidad de diferentes dimensiones que no sean las 3 dimensiones que ya conocemos?

¿Qué tan rápido pueden moverse los imanes fuertes cuando son atraídos hacia otro imán fuerte?

Si dos objetos con exactamente el mismo impulso chocan en una colisión perfectamente inelástica, ¿qué sucede? ¿Cómo se conserva el impulso?

¿Por qué la tendencia de afinidad electrónica y energía de ionización es la misma en el período?

¿Por qué los objetos aerodinámicos tienen un número constante de Reynolds?

¿Debería estudiar mecánica cuántica relativista o mecánica cuántica no relativista?

¿Qué sucede cuando el cohete se lanza con una velocidad menor que la velocidad de escape de la tierra?

¿El espacio vacío tiene energía y, de ser así, la expansión del universo está ganando energía o diluyendo la energía que tiene?

Se dice que la mayor parte del átomo es un espacio vacío. ¿Cómo puede estar vacío el espacio? Si el espacio no está vacío, ¿qué es este "espacio en el átomo"?

¿Cuál sería la diferencia horaria entre yo (estacionario) y alguien que viajó a .99c durante 10 años?

Cómo explicar la ley de conservación de energía a un niño de 12 años.

Entropía (física): ¿Cuál es una explicación para el demonio de Maxwell en términos simples?

Lo que me molesta es que no importa el material, cuando empuja la corriente a través de él, se calienta desde la mitad. ¿Cuál es la física detrás de eso?

¿Cuáles son las diferentes partes de una masa?