06 agosto 2010

La física de partículas y el multiverso




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¿Existe vida “ahí fuera”? Desde la perspectiva de un físico de la Universidad de Florida llamado Alejandro Jenkins, la cuestión no se refiere a si existe o no vida en otros planetas de nuestro universo, sino en si la hay en otros universos distintos al nuestro. Esta perspectiva presupone, por tanto, la existencia del multiverso, un concepto que se usa para definir los múltiples universos posibles, incluido éste que conocemos.

El concepto de multiverso ha surgido a partir de modelos científicos actuales, como la relatividad general o la teoría de cuerdas. Por tanto, la idea de que existan universos múltiples es consecuencia de teorías elaboradas para responder a cuestiones específicas de la física de partículas o de la gravitación. De hecho, muchos problemas centrales de la física teórica –complejidad y naturalidad- encuentran en el multiverso una explicación natural.

El misterio de la vida

Jenkins, que trabaja investigando en dicho multiverso, ha expuesto sus hallazgos en un artículo publicado en la revista Scientific American bajo el título “Looking for Life in the Multiverse” (“Buscando vida en el multiverso"). En el citado artículo, discute con Girald Perez, un físico teórico del Instituto de Ciencias Weizmann de Israel, sobre la hipótesis del llamado Principio Antrópico, que establece que cualquier teoría válida sobre el universo tiene que ser consistente con la existencia del ser humano. En otras palabras que: "si en el Universo se deben verificar ciertas condiciones para nuestra existencia dichas condiciones se verifican, ya que nosotros existimos".

Según declaraciones de Jenkins aparecidas en un comunicado de la Universidad de Florida, “nuestra vida en la Tierra –de hecho, cada cosa que vemos y sabemos sobre el universo que nos rodea- depende de un conjunto muy preciso de condiciones que nos posibilitan”. “Por ejemplo, si las fuerzas fundamentales que dan forma a la materia en nuestro universo se viesen alteradas incluso muy levemente, es posible que los átomos nunca hubieran llegado a formarse o que el carbono, elemento considerado como la piedra base de la vida tal y como la conocemos, no hubiese existido”, continúa diciendo el científico.

Pero, ¿cómo ha podido llegar a producirse este equilibrio? Según Jenkins, “algunos lo atribuyen a Dios, pero evidentemente, esta respuesta es ajena al ámbito de la física”.

El universo observable crece un año luz cada año.


Estudiando otros universos, desde la física de partículas

Una de las respuestas al extraño fenómeno de la vida que ha aportado la física es la de la teoría de la “inflación cósmica”, que dice que el universo naciente pasó por una fase de Métrica de Expansión del Universo, crecimiento exponencial producido por una densidad de energía del vacío de presión negativa. Desarrollada en los años 80 del siglo pasado, esta teoría presenta una variante, “la teoría de la inflación caótica eterna”, que sugiere que es el multiverso en conjunto lo que se estira desde entonces, y que continuará haciéndolo para siempre.

Sin embargo, en el multiverso, algunas regiones del espacio dejan de dilatarse, formando burbujas diferenciadas, semejantes a las bolsas de gas que se forman en un pan que se está cociendo. Según esta teoría, existiría un número infinito de estas burbujas, universos embrionarios llenos de materia depositada por la energía del campo que provocó la inflación.

De momento, no se puede de ninguna manera ver o conocer esos otros universos, pero lo cierto es que, en primer lugar, algunas predicciones sobre la inflación cósmica han sido corroboradas por mediciones astrofísicas en los últimos tiempos. Por otro lado, a partir de ciertas ideas científicas actuales sobre la física de partículas o física de altas energías, parece plausible que esos otros universos del multiverso en expansión presenten interacciones físicas diferentes a las que hay en nuestro propio universo.

Estas interacciones son el objetivo de estudio de Jenkins, que realiza cálculos sobre las fuerzas fundamentales para tratar de predecir sus posibles efectos en universos alternativos.

La “inflación cósmica” se refiere a un crecimiento exponencial del Universo, producido por una densidad de energía del vacío de presión negativa.


Condiciones distintas, pero favorables a la vida

Según Jenkins, algunos de los resultados son fáciles de predecir. Por ejemplo, si suponemos que, en esos otros universos, no existen fuerzas electromagnéticas, entonces habrá que aceptar que no puede haber en ellos átomos o enlaces químicos. O, si en esos otros universos no existe la gravedad, habrá sido imposible que la materia se haya reunido para formar planetas, estrellas o galaxias.

Sin embargo, afirma Jenkins, “lo que resulta sorprendente de nuestros resultados es que hemos encontrado condiciones que, aunque difieren de las condiciones de nuestro universo, podrían resultar favorables –al menos hipotéticamente- para la existencia de vida; el cómo puedan ser esas formas de vida es otra historia”. Estos hallazgos cuestionan inevitablemente la utilidad del Principio Antrópico antes explicado, cuando éste se aplica a la física de partículas por lo que, según Jenkins, “deberían obligarnos a pensar más cuidadosamente sobre lo que pueda haber realmente en el multiverso”.

Fuente: Tendencias Científicas


Existen distintos universos probablemente con constantes físicas distintas.


Quantum opina:

La existencia de universos diferentes y separados del nuestro constituye una interrogante que gana cada vez mayor actualidad entre físicos y cosmólogos. También crecen las incógnitas relacionadas con la posibilidad de un multiuniverso en el cual nuestro mundo es uno más entre un número infinito de ellos. Un espacio donde las leyes de la física podrían ser diferentes. Hay muchas teorías, sin embargo existe una clasificación, de Max Tegmark, de las posibles categorías o “tipos” de “multiversos” que son:

Nivel I: Dentro del espacio-tiempo existen diferentes “burbujas” de universos que fueron producidas por la inflación en distintos puntos de un espacio-tiempo inicial. Esta especulación se soporta en la idea de la inflación, una teoría con mucho éxito para solucionar problemas en la cosmología del big-bang.

Nivel II: Existen distintos universos probablemente con constantes físicas distintas. Esta especulación se soporta en varias ideas que van más allá de la física establecida, como especulaciones sobre agujeros negros y también gravitación cuántica.

Nivel III: La interpretación de Everett de la mecánica cuántica. Que nos dice que tras un proceso irreversible, los estados de superposición cuánticos dan lugar a la existencia de universos paralelos, uno para cada estado posible que formaba parte del estado total de superposición.

Nivel IV: Todo lo matemáticamente posible existe, pero solo aquellas estructuras matemáticas consistentes y estables persisten en su existir.

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1 comentarios:

Eustaquio Martin dijo...

Soy lego en la materia, yo me imagino nuestro universo como una vasija de antimateria y en su interior el universo material que se expande de forma acelerada contra la antimateria.Por ello las explosiones de rayos gamma al ir aniquilándose entre sí.

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