¿Hay multiverso?, se admiten apuestas

La posibilidad de que exista un multiverso tiene diferentes niveles de aceptación entre los científicos.

• El cosmólogo Andrei Linde, padre intelectual de la inflación caótica eterna que predice un número de universos que tiende al infinito, se apuesta su propia vida a que hay multiverso.
• El cosmólogo británico Martin Rees dice que "apostaría la vida de su perro a que el multiverso es correcto”.
• Y hay quien va más allá, el Nobel de Física Steven Weingerg “se apuesta al multiverso la vida de Linde y la vida del perro de Rees”.

Hay muchos científicos que no apuestan pero están firmemente convencidos, como Alan Guth el padre de la teoría de la inflación. Otros sin embargo tienen una postura mas cauta, como Rolf Heuer, director general del Laboratorio Europeo de Física de Partículas CERN quién afirma “Para mí el multiverso es difícil de imaginar, pero, ¿por qué debería ser nuestro universo el único que existiera?”.

Todas estas ideas están extraídas del artículo titulado "El padre de la inflación cósmica predice la existencia de infinitos universos paralelos" publicado en El País el 7 de Julio de 2014 a raiz del ICHEP 2014, Conferencia Internacional Física de Altas Energías celebrado en esas fechas en Valencia.

¿Quiere usted vivir 100 años?

En la nueva sección "Buenavida" de El País, se publica hoy un artículo que me parece interesante. Se titula "¿Quiere usted vivir 100 años?"
Este es el enlace: http://elpais.com/elpais/2014/09/17/buenavida/1410942267_076986.html

En el artículo se relaciona la longevidad con la epigenética y se dicen cosas como:

*** Lo verdaderamente asombroso y revolucionario reside en una nueva certeza: los hábitos saludables pueden alterar nuestro ADN, que hasta hace bien poco parecía algo sagrado. Si en la biología el siglo XIX fue el de la evolución y la genética y el XX el del ADN, el actual pertenece a una nueva disciplina científica, la epigenética.

*** el estrés genera cambios hormonales y en los neurotransmisores, capaces de alterar nuestros genes.

*** el ADN sería el equivalente a la tragedia Romeo y Julieta, de Shakespeare, y la epigenética, el proceso que convierte la obra en una representación de teatro clásico o en una película moderna con banda sonora heavy. Podemos activar y desactivar genes a través de nuestro modo de vida.

*** la longevidad de un individuo depende en un tercio de su genética y en dos tercios de sus hábitos. “El genotipo es solo el punto de inicio, como los 1.000 euros que te dan para una partida de póker. Si juegas mal, los pierdes rápido. Si no fumas, haces ejercicio, duermes bien, no eres obeso y controlas el estrés, es probable que te duren más tiempo”

Juan

Preguntas sobre la nada

Mariano, las "reflexiones" que has escrito en el documento 'Universo y Ciencia.doc' tienen mucha "enjundia" y tocan varios temas sobre los que se podría hablar largamente. 

Creo que lo más apropiado sería discutir esas ideas en una reunión del grupo. También está pendiente la petición de Juan Carlos de hablar sobre la expansión del espacio a una velocidad superlumínica.

Yo vuelvo a Sevilla el 10 de septiembre, por favor esperadme.

Mientras tanto, para echar "leña al fuego" y seguir calentando el ambiente planteo a Mariano y a cualquier otro que se atreva con la filosofía estas dos preguntas:

1.- ¿ Hay alguna pega filosófica a la afirmación de que "Pueden existir dos entes (partículas, cuerpos, objetos, individuos o como haya que llamarlos) que sean tan exactamente opuestos que su fusión los aniquile (anule, destruya, los haga desaparecer, etc) totalmente sin dejar ningún rastro ni de materia ni de energía, es decir convertirlos en 'nada'". ?

2.- ¿ Hay alguna pega filosófica a la afirmación de que "De la Nada pueden surgir espontáneamente dos "entes opuestos" tal como se definen en el punto anterior." ?

Por cierto, recuerdo que la Mecánica Cuántica afirma que con ciertos condicionantes y durante un brevísimo lapso de tiempo ocurre algo de esto con las "partículas virtuales" a partir del vacío. Parejas de partículas virtuales se generan y desaparecen espontáneamente a partir del vacío.


¡ Pero ojo, el vacío no es la nada !

Pinchar AQUÍ para acceder a un artículo de Álvaro de Rújula (investigador del CERN) sobre este asunto. 

Juan

Antes de la creación del universo

He leido el artículo que nos referenciaba Jesús: "Antes de la creación del universo" (el título es el enlace) publicado en la página NCYT en el que se dice que:

"Nuestro universo pudo surgir a partir de la formación de un agujero negro en un universo con más dimensiones que el nuestro, ... Lo que percibimos como el Big Bang, podría ser el “espejismo” tridimensional de una estrella derrumbándose sobre sí misma en un universo profundamente distinto al nuestro."

(imagen del citado artículo)

Y se me ocurren un par de comentarios:

Lo primero es que por ahora esa idea no es más que un ejercicio matemático de donde al parecer surgen una ecuaciones parecidas a las que manejan otros cosmólogos sobre la expansión del Universo. Si es verdad que se pueden montar experimentos o hacer mediciones de parámetros que predice esta teoría entonces eso ya sería otra cosa ...

Lo segundo es que todas las explicaciones sobre el origen del Universo que recurren a otro Universo, a Dios o a alguna otra super-entidad previa no hacen más que echar balones fuera y alargar el proceso de la comprensión de los orígenes ya que de esa forma habría que explicar el origen de algo menos observable que el propio Big Bang. Esta forma de proceder me recuerda a las teoría de la panspermia que para explicar el origen de la vida propugna que la vida llegó a la Tierra desde el espacio.

Juan

Prueba comunicación

Popper

Como escribir un artículo en el blog Amicorum Concilium

Primero: Ir a la página principal del blog.
En teoría es independiente del Navegador de Internet usado pero yo he comprobado que funciona mejor con Google Chrome que con el Internet Explorer de Windows.
Este es el enlace: http://amicorumconciliumciencia.blogspot.com.es/
Para facilitar los siguientes accesos lo mas conveniente es agregar esta dirección a Favoritos.

Segundo: Identificarse con el usuario gmail autorizado.
Se han autorizado usuarios gmail para cada miembro del blog. Si no hay ningún error deben ser los mismos usuarios con que nos comunicamos con el grupo de correo gmail.
La identificación se puede hacer en Google Chrome antes de llegar a la página del blog. Pero si esto no se hace o si se usa cualquier otro navegador hay que pulsar en la esquina superior derecha en "Acceder".

Cuando se pulsa Acceder aparece una pantalla en la que se define la dirección de correo electrónico gmail previamente autorizada para este blog y su correspondiente palabra clave.

Cuando la identificación es correcta se vuelve a la página inicial del blog, pero ya aparece en la cabecera la dirección de correo gmail con que se ha identificado el usuario.


Tercero: Pulsar sobre "Nueva Entrada".

Entonces aparecerá una ventana donde se puede definir el artículo.

Cuarto: Teclear el título y texto del artículo.
El orden es indiferente. El texto se puede teclear directamente en la ventana "Nueva Entrada" del blog o si se prefiere se puede teclear en otro editor y pasarlo a esta ventana con el procedimiento de "Copiar" y "Pegar".

Quinto: Definir etiquetas y publicar.
Es muy conveniente asignar una o más etiquetas a cada artículo. Las etiquetas son textos libres que define el autor del artículo. Sin embargo en el blog Amicorum Concilium hemos estandarizado una colección de etiquetas que facilitan su elección y además sirven para unificar la clasificación de los artículos y facilitar la posterior búsqueda de artículos por temas.
La acción final es pulsar sobre el botón "Publicar".

Sexto: Modificación posterior o ir a ver el blog con el nuevo artículo
Aparecerá una ventana con la lista de los últimos artículos publicados. El primero de esa lista es el artículo que queremos publicar. Si pensamos que todo está correcto solo queda pulsar sobre "Ver blog".

Si queremos cambiar algo hay que marcar el casillero a la izquierda del título y seleccionar la acción que queremos hacer: añadir etiquetas, cambiar a borrador para modificar el título o el texto o incluso podemos borrar el artículo que acabamos de definir.

Si lo que queremos es modificar el título o el texto, una vez marcada la casilla a la izquierda del título hay que situar el ratón encima del título y seleccionar la palabra "Editar" que aparecerá debajo del mismo.

Mundo, Universo, Multiverso

En los últimos 30 años han aparecido varias sorprendentes teorías que propugnan que lo que creíamos que era todo lo existente y llamamos "Universo" podría ser en realidad sólo una parte de una entidad mucho mayor a la que han bautizado como "Multiverso". No pretendo aquí entrar a discutir estas teorías ni siquiera si son o no científicas. La opinión de la mayoría de los científicos es que no lo son. Lo que pretendo es poner de manifiesto que el problema de nomenclatura que crea esta ampliación no es nuevo en absoluto.

A lo largo de la historia al ir ampliando sus conocimientos el hombre ha tenido que modificar varias veces su concepto de cuál era el entorno global de todo lo que conocía. Llamémosle de forma genérica concepto-todo a ese concepto global y palabra-todo a la palabra de nuestro idioma que se ha utilizado para referirse a ese concepto. Veamos como se han gestionado lingüísticamente las ampliaciones conceptuales en estos cuatro casos:

1.- Hasta el siglo XV el concepto-todo se refería a los continentes conocidos Europa, Asia y África. Por aquella época la palabra-todo que se utilizaba para referirse a ese concepto era "Mundo". Cuando se descubrió America se amplió automáticamente el concepto-todo con la inclusión del nuevo continente pero se conservó la misma palabra-todo que siguió siendo "Mundo". Como esta palabra había cambiado (ampliado) su significado y para evitar ambigüedades se creo la denominación "Viejo Mundo" para referirse al concepto-todo-anterior.

2.- Más tarde, cuando los telescopios permitieron entender que las luminarias que se veían en el cielo nocturno no estaban asociadas a nuestro mundo sino que estaban muy lejos y podían contener otros mundos como el nuestro hubo que ampliar el concepto-todo englobando a la Tierra y a todos los astros que se veían en el cielo. Ahora en cambio no se conservó la palabra-todo anterior sino que se adoptó una palabra nueva, la palabra "Universo".

3.- En el primer tercio del siglo XX con el descubrimiento de las galaxias lejanas hubo que ampliar de nuevo nuestro concepto-todo para englobar todas esas agrupaciones de estrellas. Ahora en cambio no se introdujo una nueva palabra-todo sino que se siguió usando "Universo" para referirse al concepto-todo ampliado y se empezó a utilizar las palabras "Galaxia Vía Láctea" para referirse al concepto-todo-anterior.

4.- La última ampliación del concepto-todo se produjo a finales del siglo XX cuando aparecen las nuevas teorías que propugnan que además de nuestro universo existen otros universos independientes. Los promotores de estas teorías optaron por crear una nueva palabra-todo y se inventaron la palabra "Multiverso". Con la introducción de esta palabra se ha continuado utilizando la palabra "Universo" para referirse al concepto-todo-anterior.

En resumen, lo que pretendo poner de manifiesto aquí es que en las sucesivas ampliaciones del concepto-todo, unas veces se ha conservado la misma palabra-todo ampliando obviamente su significado, como fue en los casos 1 ("Mundo") y 3 ("Universo") mientras que otras veces se ha empezado a utilizar una palabra-todo nueva como han sido en los casos 2 ("Universo") y 4 ("Multiverso").


La adopción de una u otra alternativa no creo que se deba a razones muy profundas sino más bien a la oportunidad del empleo de los diversos términos por autores de prestigio involucrados en los avances de cada momento como suele ocurrir cada vez que la aparición de nuevos conceptos de todo tipo requiere la introducción de nuevos términos en los idiomas.

El Principio Cosmológico

La radiación cósmica de fondo descubierta en 1965 y estudiada exhaustivamente desde entonces mediante satélites (COBE, WMAP, Planck) y desde telescopios terrestres (Atacama, Polo Sur) constituye una sólida prueba en el que se apoya el principio cosmológico que establece que la Tierra no tiene una posición especial en el Universo. Este principio (que también se conoce como Principio de Copérnico) es un axioma base del Modelo Cosmológico Estándar y afirma concretamente que cuando se observa a gran escala el Universo es isótropo y homogéneo.

Estas dos propiedades no son equivalentes. Isótropo significa que no hay direcciones privilegiadas, es decir que no hay diferencia en la estructura del Universo sea cuál sea la dirección en que se mire. Homogéneo significa que cuando se mira a grandes escalas la densidad media de materia es igual en todos los lugares del Universo. Evidentemente esto no se cumple en escalas pequeñas, porque dependiendo dónde se mire podemos encontrar o no encontrar planetas, estrellas o galaxias. Ni siquiera se cumple en regiones de unos pocos millones de años-luz dónde podemos encontrar o no cúmulos de galaxias. 

La homogeneidad se refiere a cuando observamos regiones mayores de 250 millones de años-luz. A esas escalas la materia se agrupa en galaxias distribuidas en una red de filamentos entrelazados. Los nudos donde se insertan los filamentos están constituidas por gigantescos supercúmulos de galaxias. En los intersticios de la red quedan enormes espacios prácticamente vacíos.


Que el Universo sea homogéneo implica que todas las partes del Universo han debido tener en algún momento de su historia una relación causal, es decir, el Universo ha debido comportarse en algún momento como un todo, idea que claramente apunta hacia el Big Bang. Por otra parte, que el Universo sea isótropo implica que no tiene centro pues ese sería un lugar especial. Esto significa que el Big Bang no es algo que haya ocurrido en un lugar concreto sino que fue una expansión que afectó a todo el conjunto por igual.

Un corolario de este principio es que las leyes físicas son universales, es decir, las mismas leyes que se aplican en la Tierra también se aplican en distantes estrellas, galaxias y en todas las partes del Universo. Esto también implica que las constantes físicas como la constante de la gravitación, la masa del electrón o la velocidad de la luz tienen los mismos valores en todos los lugares y a lo largo del tiempo.

Es importante considerar que aunque el Principio Cosmológico ha sido intuido a partir de lo que conocemos del universo observable el principio se enuncia como válido para la totalidad del Universo, es decir que incluye la región de la que todavía no nos ha llegado su luz e incluso la región que por expandirse a mas velocidad que la luz su información no nos llegará nunca. Pero evidentemente donde no se aplicaría sería en los demás universos diferentes al nuestro que propugnan las diferentes teorías que defienden el multiverso.

No todos los científicos aceptan el Principio Cosmológico, uno de ellos es Karl Popper quien afirma que el principio es un truco para convertir nuestro desconocimiento en una forma de conocimiento. Además, observaciones astronómicas de los últimos años han descubierto objetos gigantescos que indican que la escala a la que podemos considerar que existe homogeneidad debe ser bastante mayor de lo que se pensaba. 

Como contrapartida, el proyecto SDSS (Sloan Digital Sky Survey) actualmente en curso que ha creado los mapas del cielo en 3D mas precisos disponibles y que hasta la fecha ha analizado 3 millones de espectros de objetos celestes existentes en un tercio del cielo está dando unos resultados compatibles con el Principio Cosmológico.

Juan Rojas

La importancia del conocimiento en profundidad

Una avioneta sobrevuela la ciudad de Los Ángeles a una altura de 1.000 metros. Desde allí los pasajeros se maravillan del impresionante conjunto de edificios, autopistas, líneas de ferrocarril, etc. que están viendo. En la avioneta viaja un niño de 5 años que nunca ha salido de esa ciudad y que a la vista de todo aquello concibe la idea de que está viendo "El Universo", "El Todo". No conoce esas palabras pero en su mente se crea ese concepto.

El vuelo continúa en dirección nordeste y al cabo de una hora la avioneta está sobrevolando el
desierto de Mojave. Una extensión inmensa dónde no hay nada más que tierra. El niño que no ha visto nunca nada semejante adquiere el concepto de que aquello es "La Nada". De la misma forma, no conoce esa palabra pero su mente concibe ese concepto.

La avioneta aterriza en mitad del desierto y un grupo de adultos inicia una exploración de la zona. Se dan cuenta que el terreno que veían totalmente uniforme desde la avioneta esta salpicado de grietas estrechas pero profundas y rocas dispersas de diversos tamaños.

De pronto observan en la lejanía algo muy extraño. Una roca enorme está sujeta en la punta de un mástil da apariencia metálica a unos 20 metros del suelo. Mientras se acercan para ver el prodigio con más detalle anticipan dos hipótesis. La primera es que alguien muy poderoso ha levantado ese gran peso para colocarlo en la cima del mástil y la segunda hipótesis es que ese alguien ha tenido que gastar bastante energía para subirlo allí.

Cuando llegan al lugar se encuentran una gran sorpresa. El mástil está apoyado por un eje trasversal en los bordes de la grieta de forma que le permite el balanceo y se prolonga otros 20 metros hacia abajo. La punta inferior del mástil sostiene una roca exactamente igual a la que hay en la cima de modo que el conjunto es estable y está en un equilibrio perfecto.
Inmediatamente, el grupo descarta las hipótesis de que ha sido necesario que alguien muy poderoso haya levantado la roca hasta la cima del mástil y que ese alguien haya tenido que gastar bastante energía para subirla allí porque la energía que da la piedra que ha bajado ha hecho elevarse a la otra.

Con la historia del niño se pretende poner en evidencia que los nuevos conceptos que concebimos tanto a nivel individual como colectivo dependen mucho de nuestra información, es decir de la amplitud y profundidad del conocimiento que tenemos del mundo, en definitiva del conjunto de conceptos que previamente pueblan nuestras mentes.

Con la historia de las piedras sobre el mástil se pretende establecer una analogía física con las energías de creación (E=mc2) y gravitatoria de toda la materia del universo que según Stephen Hawking son iguales y de distinto signo y explican que la energía total del universo sea nula. Debemos darnos cuenta por tanto que las hipótesis que formulamos para entender el mundo que nos rodea dependen del grado de detalle con que somos capaces de observar y entender ese mundo.
Ver el artículo de Amicorum Concilium titulado "El Big Bang y el Principio de Conservación de la Energía", para ello basta pulsar sobre el título.

Juan Rojas

El Big Bang y el Principio de Conservación de la Energía

En el universo observable hay algo así como 10⁸⁵ partículas (10 elevado a 85 es un número que se escribe con un 1 seguido de 85 ceros). Esas partículas son portadoras de materia y energía. De acuerdo con la ecuación de Einstein E=mc² la materia es energía por lo que podemos razonar exclusivamente en términos de energía y hacernos estas preguntas:

• ¿Se violó en el Big Bang el principio de conservación de la energía?


• ¿De dónde procede toda esta energía?

En el capítulo 8 de su libro "El gran diseño", Stephen Hawking responde a la primera pregunta diciendo: "No. No se violó el principio de conservación de la energía porque la energía total del universo es exactamente cero". Y a la segunda pregunta, afirmando: "La energía del universo procede del campo gravitatorio universal".

En el artículo de este blog "Cómo el universo se creó de la nada según Stephen Hawking" se explicó con detalle como se puede llegar a estas conclusiones. Con la idea de que a veces los árboles impiden ver el bosque, en este artículo se expone el razonamiento de forma muy resumida.

Consideremos al universo en su conjunto como un sistema cerrado formado por materia y energía. La materia está atrayéndose a sí misma por la gravedad y por esta razón además de su energía de constitución (E=mc²) contiene la energía que le confiere el campo gravitatorio.

Analicemos sucintamente el balance de las energías que entrarían en juego para construir un universo tal como lo vemos hoy día. Es  evidente que la energía que habría que aportar en el proceso de construcción del universo tendría el signo opuesto a la energía que el universo en su evolución nos podría devolver.

Stephen Hawking afirma que puede demostrar matemáticamente que al efectuar el balance, la energía necesaria para generar toda la materia del universo en posiciones infinitamente alejadas (donde la energía gravitatoria sería nula) se cancelaría exactamente con la energía que devolvería el campo gravitatorio universal al acercar toda la materia desde el infinito hasta la distribución de materia que observamos realmente en el universo actual que está uniformemente repartida por todo el espacio cuando lo analizamos a gran escala. Conviene darse cuenta aquí que dos trozos de materia próximos tienen menos energía gravitatoria que si esos dos mismos trozos de materia estuvieran lejos uno del otro, eso es debido a que para separarlos habría que gastar energía luchando contra la gravedad que está tirando para juntarlos.

En resumidas cuentas, Hawking afirma que la energía total del universo es cero y por lo tanto la hipótesis de que el universo surgió de la nada no va en contra del principio de conservación de la energía.

Juan Rojas