Multiverso y energía oscura
Una amplia gama de cantidad de energía oscura en distintos universos permite la vida.
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Decía Richard Feynman que la Física trata de explicar cómo suceden las cosas, no el por qué. Posiblemente tenía razón, pues es fácil encontrarse con que cuando se dejan de lado los ‘cómos’ y se persiguen los ‘porqués’ se termina en la Metafísica.
El universo en el que vivimos depende de los valores de ciertas constantes física y de ciertas cantidades. Depende, por ejemplo, de parámetros como la masa del protón, la carga del electrón o la constate de estructura fina. Si se cambiara el valor de estos parámetros el universo sería distinto. También depende de la densidad de masa-energía del espacio, entre otras cosas. Más o menos densidad y el destino final del Universo será completamente distinto. También depende de la cantidad de energía oscura que contenga, a mayor cantidad, mayor será la aceleración.
Esos posibles cambios pueden dar lugar a universos en los que la vida tal y como la conocemos no sea posible. Como los humanos formamos parte de esa vida queremos explicar de algún modo por qué se dan los valores que se dan en el universo y por qué, por tanto, hay vida.
Tradicionalmente hay dos aproximaciones a contestar esta pregunta. Una sería la opción naturalista. Según esto debe de haber algún proceso o ley de la Naturaleza que seleccione esos valores de alguna manera, por lo que estos no son al azar. Así, por ejemplo, Lee Smolin propuso un mecanismo de evolución similar al darwinismo que va seleccionando universos cada vez más propicios a la vida.
Otra opción es la del multiverso. En este caso, los físicos se rinden a encontrar una explicación a cómo el universo es como es. Este o cualquier otro universo del multiverso tendría sus parámetros escogidos al azar. El nuestro contendría vida, a diferencia de la inmensa mayoría de universos.
Lo malo de la idea de multiverso es que, básicamente, no es una hipótesis falsable. Por lo que no sería científica. Si hay otro universo y tenemos acceso a él, entonces es, por definición, parte de nuestro universo.
Así que esta idea del multiverso o universos alternativos no deja de ser un ejercicio intelectual cuya falsabilidad es muy cuestionable.
Ahora un grupo internacional de físicos publica un estudio en el que se explora la idea del multiverso bajo la idea de una energía oscura que puede alcanzar distintos valores según cada universo. Como todos sabemos, la energía oscura es como una presión negativa que provoca una expansión del universo cada vez más rápida. Se desconoce su naturaleza, pero se ha propuesto que sea una constante cosmológica como la que propuso Einstein en su día y que luego rechazó diciendo que fue su mayor error.
Según sus resultados la vida aparecería en una gran proporción de universos del multiverso para distintos valores de energía oscura.
Según la teoría cuántica de campos, el valor de la energía del vacío debía ser muy grande, lo que provocaría una brutal expansión al poco de formarse este. Por consiguiente, no daría tiempo a que se formaran galaxias, estrellas y planetas. Esto también sucedería si la energía oscura fuera mucho mayor, pues funciona como una constante cosmológica, una energía del vacío (esto se está debatiendo últimamente). Básicamente, la formación estelar se ve favorecida por la gravedad y a ello se le opone la expansión cosmológica. Si esta es muy grande no da tiempo a que se forme nada.
Pero el valor real que disfrutamos de facto de esa energía del vacío es bajo, por lo que la constante cosmológica tiene un valor bajo y, por tanto, también la energía oscura si es que esta es una especie de constante cosmológica.
Y si la energía oscura fuese nula entonces el universo sería incluso más favorables a la vida de lo que, pues el universo sería más longevo.
Estos investigadores han corrido simulaciones de universos para distintos valores de la energía oscura y comprobado para qué casos era posible la vida.
A diferencia de lo que se había asumido, encontraron que, para una amplia gama de valores para la energía oscura, la vida es posible. Básicamente, añadir más energía oscura al universo tiene un impacto modesto sobre la posibilitación de la vida. Incluso esta puede ser cientos de veces superior al valor que tiene en nuestro universo y, aún así, ser compatible con la vida.
Esto se debe a que la energía oscura tiene un impacto mínimo en la formación estelar y, por tanto, planetaria. Al final termina ganando y destrozado todo lo que contienen, pero esto sólo sucede después de mucho tiempo. De hecho, en nuestro universo es ahora cuando los efectos de la energía oscura se hacen notar (vivimos un momento privilegiado), pues hace miles de millones de años eran despreciables, al ser el universo más denso y el espacio no había crecido tanto.
El caso es que la vida, si se tiene en cuenta solamente a la energía oscura, estará presente a lo largo de gran parte del multiverso.
Luke Barnes (Western Sydney University) dice que antes se asumía que el valor observado de la energía oscura es como una lotería y que habíamos tenido suerte de que nos tocara el gordo al vivir en un universo del multiverso con un valor de la energía oscura que permite la formación de galaxias, estrellas, planetas y vida. La expansión acelerada del universo debida a la energía oscura tiene poco impacto en la formación estelar.
Según los autores del estudio, este resultado inesperado puede ser problemático porque arroja dudas sobre la capacidad de la hipótesis del multiverso para explicar el valor que observamos de la energía oscura en nuestro universo.
Si la idea del multiverso es cierta, esperaríamos más cantidad de energía oscura que la que disfrutamos en nuestro universo, quizás 50 veces más. Aunque el resultado no descarta la idea del multiverso totalmente, parece que la pequeña cantidad de energía oscura de nuestro universo podría explicarse mejor por alguna ley desconocida de la Naturaleza.
De todos modos, siempre ha sido problemáticas las posibles predicciones que la hipótesis del multiverso que puedan contrastarse en sólo uno de esos universos: el nuestro.
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com
Fuentes y referencias:
Artículo original.
Ilustración: Jaime Salcido/simulations, EAGLE Collaboration.
22 Comentarios
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lunes 21 mayo, 2018 @ 4:27 pm
¿Es falsable el mecanismo quasi-evolutivo propuesto por Lee Smolin?
En cuanto a: «parece que la pequeña cantidad de energía oscura de nuestro universo podría explicarse mejor por alguna ley desconocida de la Naturaleza.» lo veo un tanto extraño, ¿por qué se piensa que podría explicarse mejor si se habla de una ley «desconocida» de la Naturaleza? ¿O es que se tiene algo en mente respecto a esa desconocida ley? ¿ Alguna hipótesis de cómo habría de ser esa ley?
lunes 21 mayo, 2018 @ 6:16 pm
Con el valor de la constante cosmológica de nuestro Universo, Λ=10^-52 m^-2 el resultado es que, de los 13.800 millones de años de vida del universo, durante el 55% ha habido expansión decelerada, (durante los primeros 7.600 millones de años) y durante el 45% expansión acelerada, (durante los últimos 6.200 Maños)
Los interesados en detalles los pueden consultar en
http://forum.lawebdefisica.com/entries/623-El-inicio-de-la-expansión-acelerada-del-Universo-la-aceleración-del-factor-de-escala
Saludos.
lunes 21 mayo, 2018 @ 10:25 pm
Estimado Luís:
Según Smolin sí que hay predicciones según su criterio de maximización en la producción de agujeros negros de acuerdo a su hipótesis de la selección cosmológica. Propuso en su día dos predicciones, una de ellas es que no puede haber estrellas de neutrones con masas superiores a dos masas solares. La otra es la compatibilidad con la inflación cosmológica que su teoría apoya y que se puede «comprobar» en el FCM. Al parecer las dos han sido «confirmadas» o no negadas hasta ahora, según Smolin, al no encontrar contraejemplos. Pero puede que la razón a esos valores se deba a otras causas.
Aunque, como todo, está sujeto a interpretación y su hipótesis tiene cierto tufo a multiverso también, por no decir esoterismo. Mi opinión es que la analogía darwinista sólo se sostiene hasta cierto punto. Además, necesita de una flecha de tiempo tras-universal, por lo que el tiempo ya no sería una propiedad emergente.
lunes 21 mayo, 2018 @ 10:34 pm
Un vídeo que acabo de encontrar: https://youtu.be/mbYLTqvo774
lunes 21 mayo, 2018 @ 10:41 pm
Y sobre este no me he podido resistir: https://youtu.be/I_FG8kRVWkQ
martes 22 mayo, 2018 @ 2:57 pm
Muchas gracias a Neo y Albert por los enlaces, muy didáctico el de Albert, y sorprendente que el segundo de Smolin sea en un programa no especializado y le concedan tanto tiempo eSe sigue bastante bien con los subtítulos.
martes 22 mayo, 2018 @ 4:37 pm
Aquí hay varios puntos donde me pierdo. Con los conceptos (verbales) me suelo perder, necesito fijarlos empíricamente. Por un lado, aquí el tufo que más veo, es el del principio antrópico, que como está bastante desprestigiado ya no se le nombra explícitamente pero es el fantasma en el escenario. La analogía tiene el recorrido que tiene, como es obvio, aunque no pasaría por alto que cada vez que este concepto (nada empírico) salió a escena en el pasado, absolutamenta todas las veces quedó laminado por completo. Al gusto de Popper al menos. Pero todo esto es no decir nada y probar (o refutar) menos, efectivamente.
También se me escapa el punto clave de la «selección natural». En el darwinismo lo que tenemos son mecanismos de adaptación, pero el «legislador» es el entorno, el medio ambiente, un sistema energéticamente más potente que la ecosfera. ¿Quién/que ejerce esta presión evolutiva eun el modelo de Smolin? ¿Algo que rige por encima de todos los multiversos? Si hablamos de selección natural hay que identificar claramente la normativa de la señora de la guadaña. Por otro lado, se supone que el colapso del agujero negro es lo que transfiere esa información con los ajustes ligeramente trastocados, lo que se va avanzando en el tema no parece apoyar esto.
Pero me gustaría hacer una reflexión un tanto redundante. El cosmos es holista, nuestra mente a fuerza tiene que trabajar en modo reduccionista y procurar dominar el vértigo. Por supuesto que es válido como estrategia dar palos de ciego (y tanto que lo es), pero p.ej., agarro neutrones (incl.el conocimiento de que n=p+ + e-) y protones y armo un árbol de combinaciones de todos los núcleos que puedo describir por pura acumulación. Dadas las fuerzas que controlan esas partículas dentro de un núcleo unas opciones son reales y pueden existir en la naturaleza cada una bajo las condiciones requeridas, y otras no podrán existir jamás (la infinítica mayoría) porque las condiciones no se pueden dar al menos en este universo. Esas reglas no son implícitas a los nucleones, no se derivan necesariamente de ellos (más bien es lo contrario), y del mero conocimiento de los nucleones y sus propiedades no vamos muy lejos. Mi analogía aquí es que andar moviendo valores de constantes o incluso tocando las mismísimas leyes no puede llevarnos muy lejos si no conocemos de qué manera están relacionadas y/o en qué otro conjunto de leyes están subordinadas, embebidas, o emergen de. Tanto da. No digo que no nos lleven a alguna parte, digo que no muy lejos. Que no es poco, todo lo contrario.
Lo digo esto último porque según leo, según Susskind (que ataca la idea de Smolin), la hipótesis merecería más atención. Puede ser (que Susskind) esté subestimando esa atención.
Lo del paisaje de parámetros (landscape of parameters) me ha llegado al alma.
jueves 24 mayo, 2018 @ 8:43 am
Una buena parte de las afirmaciones del artículo son indiscutibles:
1ª Cuando se persiguen los porqués se termina en la Metafísica.
2ª El universo en que vivimos depende de los valores de ciertas constantes y de ciertas cantidades.
3ª (Lo redactaría en condicional): Si fuesen posibles cambios, darían lugar a universos donde las vida no fuese posible -aquí sería necesario definir la vida, a mi entender, como la existencia de materia organizada de tal modo que utilizando energía externa es capaz de incrementar su orden interno a costa de aumentar el desorden del resto del universo (esto sería una condición necesaria, pero no sé si suficiente)-.
[Diría que Lee Smolin yerra al proponer un mecanismo darwinista. Como dice Dr. para eso habría que suponer un entorno básico común a todos los multiversos y creo que ya hace rato que estamos suponiendo demasiado. Incluso se aparta del hecho evolutivo ciego al presumir una especie de progreso hacia la vida.]
3ª El multiverso no es falsable y se explica muy bien la razón. Por tanto yo desecharía esa posibilidad. Por lo mismo podríamos suponer una multitud de conjuntos de multiversos y especular cuanto quisiéramos sobre ello sin posibilidad alguna de comprobar nada.
4ª Si tenemos acceso a otro universo es que forma parte del nuestro y por tanto nada más hay que decir.
5ª La idea de multiversos o universos alternativos es muy cuestionable. Desde luego, porque no hay forma de saberlo.
Por lo mismo son muy cuestionables los diferentes valores para las constantes. A mi entender se hace un juego sin objeto. Por lo mismo podríamos dedicarnos a investigar cómo sería el mundo si la mujer tuviese la ventaja física; es decir intercambiando totalmente las características de los sexos: puro juego intelectual de suposiciones.
Luke Barnes enuncia una especie de principio antrópico.
Y la última frase es suave: No es que hayan sido problemáticas las predicciones sobre multiversos al no poder ser contrastadas más que en el nuestro; es que son gratuitas y absurdas.
jueves 24 mayo, 2018 @ 10:48 am
La de los multiversos, parece una teoría de todo menos gratuita. De dónde proviene la energía de cada uno de ellos… ? En el fondo, parecen universos para…lelos. Con perdón.
jueves 24 mayo, 2018 @ 12:04 pm
Smolin tiene un curriculum bastante impresionante. Algún día alguien tendrá que ponerse en serio a investigar cómo se retroalimenta la mente individual y la sociedad, culturalmente, como un todo. Ya es muy difícil percibir los nexos entre la cultura y el medio ambiente, no debemos perder de vista que somos una especie que fabrica dioses sin mucha problemática y luego se esclaviza a ellos, de una forma un tanto compleja, pero con ese resultado neto.
En otras palabras, no me da la neurona para entender por qué un tío con este coco se mete en estos berenjenales, además a saco, p.ej. el finado Hawking solía hacer una cierta higiene entre sus propuestas académicas y sus ocurrencias para los mass submedia, claro que estaba en el negocio editorial del público generalista (nunca se lo podremos agradecer lo suficiente, no tenía ninguna necesidad de ello), no es el caso de Smolin. Quiero decir que sus razones tendrá, tanto de tipo recorrido académico como para promover sus puntos de vista, sólo quiero decir que es como las partidas de ajedrez entre monstruitos, el monstruito pequeñito hace una jugada extraña y todo el mundo oooh aaaah (que salga bien o mal eso ya es enteramente otro asunto), el caso es que yo no lo pillo y tampoco es infrecuente que me quede sin pillarlo.
Esta verborrea viene a cuento de un dedito de Tomás (nombre profético) en la llaga: el cosmos es como es porque es como es. O sea, el agua helada flota porque congela de forma anómala. O sea, los puentes de hidrógeno si son un pelín más fuertes o más flojos adiós DNA. Paradoja del sol débil. Teilhard de Chardin, ¿no? Y eso que cogido con pinzas, para mí es menos tóxica la teología que el superhombre del sifilítico (bueno… Hay de todo). Si yo entiendo que tampoco es un problema enteramente artificial, sin duda tiene bases biológicas y etológicas transculturales, pero para mí es un problema porque mis prejuicios ya me indisponen contra él y puedes cometer el error de pasar por alto cosas importantes. Hay analogías y precedentes por un tubo. De todos modos, el famoso consejo de Gould (ese que te recomienda ser especialmente escrupuloso con tus sesgos más queridos) creo que no es muy bien acogido en general, y eso también debe tener una base constitucional y no cultural. O no.
Si algún día contactamos con ETs, seguro que les resultamos muy graciosos.
viernes 25 mayo, 2018 @ 8:42 am
Creamos dioses y nos esclavizamos a ellos… ¡magnífico, Dr.!
Un abrazo; too entero.
viernes 25 mayo, 2018 @ 10:13 am
Yo he leído con anterioridad que el cambio de una constante,( aunque por su sola podría producir un universo incompatible con la vida). Podría ser compensado por el cambio de otras constantes de forma que se desarrollará un universo similar al conocido
sábado 26 mayo, 2018 @ 7:50 am
Hola JavierL. ¿Propones quizá, para cualquier uiverso, una especie de círculo en el que siendo las variables, p. ej.: x, y, z, t, sucediese que: x = f1(y), y = f2(z), z = f3(t), t = f4(x)? ¿O bien y quizá mejor: x = F1(y,z,t), y = F2(z,t,x), z = F3(t,x,y), t = F4(x,y,z)? Me parece lo más razonable que las variables sean interdependientes. Otra cuestión es si podría o no existir una compensación tal que diese lugar a un universo similar al conocido. Me parece excesiva suposición además de gratuita. O sea que no nos conduce a nada.
Un abrazo.
domingo 27 mayo, 2018 @ 12:27 am
amigo tomas, no propongo, ni interdependiencia ni autocompensación, ni que una sea funcion de la otra. aunque seria algo que los cietificos si estan buscando al buscar leyes fisicas que expliquen que esas constantes no puedan tener otro valor sino ese.
peron en el fondo es un problema que solo fuera una unica cobinacion posible, es muy dificil de justificar que solo sea de la unica forma viable para la vida detro de infinitas posibilidades que no lo son.
Yo solo comento que quizas no sea la unica «combinacion» posible, y que cambiar el valor de una variable podría ser compensado por el cambio de otras variables, dandonos no solo un unico universo posible para la vida sino muchos (quizas infinitas combinaciones de variables)… o dicho de otra forma que muchas combinaciones de constantes podria originar un universo compatible con la vida.
domingo 27 mayo, 2018 @ 7:30 am
Creo que resumes tu pensamiento en la última frase: «muchas combinaciones… podrían originar un universo compatible con la vida».
Creo que es algo que no sabemos ni podremos saber. Podremos imaginar modelos que nos parecerán ser capaces para la vida, pero al ser incontrastables, quedan fuera del ámbito científico.
domingo 27 mayo, 2018 @ 11:38 am
Lo que nunca podremos saber es si existen esos universos… Pero las combinaciones de constantes universales que permitan la vida es una labor matemática.
Un abrazo
lunes 28 mayo, 2018 @ 4:56 am
Pero no confundamos las matemáticas con la realidad. Matemáticamente concebimos un punto sin dimensiones, pero eso no existe.
Se te admite y devuelve el abrazo.
lunes 28 mayo, 2018 @ 12:30 pm
Algunos posts sobre el asunto:
http://neofronteras.com/?p=2977
http://neofronteras.com/?p=3371
http://neofronteras.com/?p=4101
http://neofronteras.com/?p=5024
martes 29 mayo, 2018 @ 10:24 pm
Algunas personas argumentan que creer en el azar no tiene ningún sentido o es un argumento muy infantil. Habría que decirles a todos ellos, que la historia de la creación en el Génesis es un chiste simplista que encaja sólo para los alumnos del jardín de infantes. No da ningún detalle o descripción útil de los porqués y cómo de nuestra creación.
podría ser como el CPU de una computadora, y nosotros podríamos ser los millones de transistores dentro de él.
No hay ningún transistor maestro (Dios) qué da la vida a todos los otros y de quien todos los otros dependen. Cada uno de nosotros funcionamos independientemente y también como unidad. Uno de los transistores (Jesús) posiblemente surgió brevemente para mostrarnos un ejemplo de una mejor manera de operar, pero nosotros somos todos igualmente parte del CPU como lo era él.
A pesar de que azar puro, quizás no a habido, lo que si parece claro, es que planeta habitable como la Tierra, es un subproducto de la formación estelar; y la vida compleja, a su vez, es un subproducto de la formación de la Tierra. O sea que la vida compleja es un doble subproducto de la formación estelar.
Las estrellas, pro su parte, nacen a partir de nubes de polvo, que se han formado,procedente de los restos de otras estrellas y planetas. En una cosmogonia, se podría ilustrar como un nuevo ser o creación, que surge de los restos (un cadáver) de otro ser o creación, que ya murió anteriormente (Para nosotros, serían éstas, lo más parecido a los dioses que nos han creado, sin llegar a serlo realmente, a pesar de historias, como las de Olaf Stepeldon, «El Hacedor de Estrellas».; que yo diréctamente, no he leído, pero que quién si las a leido -en su idioma original, pues no hay traducción al castellano, parece- )
Somos producto de una contigencia estelar, en primer lugar; y de la contingencia de un planeta, situado dentro de una zona de habitabilidad de la estrella, que tiene agua liquida y una atmósfera.
Dependiendo de si es una estrella amarilla, o roja, la zona de habitabilidad, estará más cerca o retirada de su estrella. Si esta muy cerca, siempre enfrentará una cara a su estrella (se sincroniza), y si está más retirada, el planeta rotará sobre si mismo y tendrá ciclo de día y noche, además de año.
Pensar que hay más allá de estrellas y planetas (Galaxias, cúmulos de estrellas, zonas de vacios o desiertos estelares ),es posible; aunque el cerebro humano, no a sido diseñado para comprender el Cosmos, sino, para sobrevivir en la sabana. Si hemos llegado tan lejos en el estudio y comprensión de los cielos estrellados, es todo un prodigio; aunque para la vida biológica, que se desarrolla en este planeta, innecesario, según parece.
Cada estrella establece unas reglas diferentes sobre la zona de habitabilidad, que imagino será como la del modelo de Multi universo, cada uno con sus leyes o características diferentes de los demás; si lo hubiera o si tal cosa existiese. Pues como es una cosa que no se puede comprobar, según parece, …
Parece que la cantidad de cosas que podemos imaginar, es muy superior a las cosas que realmente existen.
martes 29 mayo, 2018 @ 10:47 pm
El 2 y el 4, muy recomendables sobre todo para lo que argumenta aquí JavierL (que supongo es el mismo de los comentarios del link 4, hay un Javier en el 2 pero no es L).
La mente humana trae unos sesgos de serie. Es posible que a veces veamos casualidades increíbles donde no las hay. De hecho, hay un sesgo psicológico que es exactamente eso, aunque de alcance limitado como para aplicarlo a estas profundidades.
Contra el principio (¿oxímoron?) antrópico, yo invoco la tautología de Manuel Goreiro (Manolito, el de Mafalda, basado en la persona real de nombre Julián Delgado): «Yo podría haber nacido en otro país, de otros padres, incluso en otra época, pero que nacía, nacía».
Original:
https://pbs.twimg.com/media/BvWKDqRIAAA0Wyq.jpg:small
Gran filósofo ontológico, Don Manolo Jr.
martes 5 junio, 2018 @ 4:50 am
En efecto dr, soy el mismo JavierL
Y concuerdo que los enlaces de neo aclaran mucho el asunto
Muchas gracias
miércoles 13 junio, 2018 @ 9:15 am
Creo, a partir de lo repasado que aconseja Neo, que, o bien existe una constante fundamental que obliga a todas a tomar los valores que tienen, o todas simultáneamente se autodeterminan en un círculo imposible de modificar. De todas formas me inclino más por lo primero.
Y hablando de los «porqués» no veo razón científica para ello. Utilizar la física descriptiva es la mejor ciencia que podemos hacer; lo demás es filosofía; quizá filosofía científica, pero filosofía al fin.