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Multiversos y Universos Paralelos

“… aparte del empleo desacertado del lenguaje, los desarrollos físicos de Everett son
correctos, aunque algo incompletos”
Stephen Hawking

Los universos paralelos es una hipótesis física, en la que entran en juego la existencia de varios universos o realidades relativamante independientes. El desarrollo de la física cuántica, y la búsqueda de una teoría unificada (teoría cuántica de la gravedad), conjuntamente con el desarrollo de la teoría de cuerdas, han hecho entrever la posibilidad de la existencia de múltiples dimensiones y universos paralelos conformando un Multiverso.

Una de las versiones científicas más curiosas que recurren a los universos paralelos es la interpretación de los universos múltiples de Hugh Everett (IMM). Dicha teoría aparece dentro de la mecánica cuántica como una posible solución al problema de la medida en mecánica cuántica. Everett describió su interpretación más bien como una metateoría. Desde un punto de vista lógico la construcción de Everett evade muchos de los problemas asociados a otras interpretaciones más convencionales de la mecánica cuántica, sin embargo, en el estado actual de conocimiento no hay una base empírica sólida a favor de esta interpretación. El problema de la medida, es uno de los principales “frentes filosóficos” que abre la mecánica cuántica. Si bien la mecánica cuántica ha sido la teoría física más precisa hasta el momento, permitiendo hacer cálculos teóricos relacionados con procesos naturales que dan 20 decimales correctos y ha proporcionado una gran cantidad de aplicaciones prácticas (centrales nucleares, relojes de altísima precisión, ordenadores), existen ciertos puntos difíciles en la interpretación de algunos de sus resultados y fundamentos (el premio Nobel Richard Feynman llegó a bromear diciendo “creo que nadie entiende verdaderamente la mecánica cuántica”).

“El tiempo es como un río. Se curva y fluye alrededor del universo. El tiempo
también puede tener remolinos y también bifurcarse en dos ríos. De esta forma, el
viaje en el tiempo podría ser posible. Sin embargo, debe tener una energía de
Planck para crear una máquina del tiempo o la energía de un Agujero Negro. Esto
está muy lejos de nuestra tecnología”.
Michio Kaku

Hace unos años se presentó en los mejores cines de toda España (tal cual reza la publicidad) El Unico (The One, 2001), donde el astro oriental Jet Li desafiaba las leyes de la física y de la lógica batallando consigo mismo en múltiples universos (125 para ser preciso). Tras la proyección, discutía con mi amiga Julia el realismo de esta historia (a pesar del desmentido al final que indicaba que cualquier semejanza con hechos reales o personajes vivos o muertos era pura coincidencia).

Si definimos el Universo como el dominio del espacio y tiempo que los astrónomos pueden observar, es lícito plantearse la existencia de otros universos que sean diferentes en tamaños, contenidos, dimensiones o incluso las leyes de la física que los gobiernan.

En la película existen 125 universos, cuya evolución e historia son diferentes. Aunque no esta explicado, es posible que estos universos paralelos se inspiren en una interpretación particular de la mecánica cuántica, conocida como la teoría de los “Muchos Mundos”. El escritor Olaf Stapleton prefiguró así esta teoría en su libro “El Hacedor de Estrellas”: “Cuando una criatura se encontraba con varios posibles cursos de acción, tomaba todos ellos, creando de esta manera diferentes historias del cosmos”. Sin embargo, estos universos son, por el momento, fruto de la especulación física para resovler ciertas paradojas de la teoría cuántica, perono existe ninguna base para su existencia real.

En la película, el método de transporte entre universos es el “agujero negro”. Ahora bien, un agujero negro es un objeto tan masivo que ni siquiera la luz puede escapar de él. Sin embargo, dentro del terreno de la especulación teórica, un objeto de la misma familia, conocido como “agujero de gusano”, podría llevarnos a otra parte del Universo (solucionando ciertos problemas técnicos, por supuesto).

Es interesante ahora advertir que, para los astrónomos, la idea de múltiples universos tiene otro significado, dentro de una base científica.

Existen dos tipos de Universo, el observable, todo lo que ha estado o está en contacto con nosotros, y el Universo en su totalidad, aquello que ha estado, estará o podría estar en contacto causal con nosotros. La esfera de contacto causal crece con la velocidad de la luz. Por supuesto que en la actualidad existe un límite al cosmos que observamos, fijado por la capacidad técnica de nuestros instrumentos. Pero aunque pudiéramos mejorar nuestras herramientas de observación indefinidamente, existiría una frontera infranqueable. El límite absoluto observable es el horizonte fijado por la distancia en que cualquier señal, moviéndose a la velocidad de la luz, ha viajado desde el momento de la Gran Explosión (el Big Bang). Si el Universo se está desacelerando, más y más galaxias serán observadas en el futuro. Sin embargo, si tal como pensamos en la actualidad, habitamos en un Universo que se esta acelerando en su expansión, existirán galaxias tan lejanas que su luz no ha llegado ni tampoco llegará en el futuro a nosotros. En cierta manera, son otros universos, a los cuales nunca tendremos acceso.

En la frontera de la astrofísica, algunos teóricos especulan con múltiples big bangs, zonas de espacio tiempo desligadas unas de otras en dominios de espacio-tiempo inaccesibles unos de otros. Incluso esos universos podrían generarse por experimento mal conducidos. Y aun astrofísicos más osados sugieren que nuevos universos podrían crearse a partir del interior de los agujeros negros, por su naturaleza en un dominion espacio-tiempo inaccesible a nosotros. La idea de múltiples universo es también un poderoso argumento para explicar por que el cosmos está tan ajustado en sus parámetros físicos para la vida humana; algunos especulan sobre infinitos universos, cada uno con diferentes leyes físicas, y sólo una fracción muy pequeña donde las condiciones son tales para que existan seres como nosotros que se maravillen ante su existencia.

¿Qué prueba esto? Que incluso el guión mas descabellado de Hollywood palidece ante las posibilidades que nos presenta la naturaleza. En las palabras de Hamlet: “Hay más cosas en el cielo y en la tierra, Horacio, que las soñadas en tu filosofía”.

Fuente: http://www.iac.es/galeria/hcastane/memex/UniversosParalelos.htm

Del cristal a las nubes saliste hoy
para regresar ayer
en un desastre de espera
que no te espera;
regreso siempre,
a un espacio que nunca es el mismo;
vengo de un mundo igual
en apariencia pero distinto en esencia;
Tu sueño es mi realidad
y mi realidad es tu recuerdo.
Existes porque yo digo que existes.

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Teoria de Cuerdas

Vivimos en un universo asombrosamente complejo. Los seres humanos somos curiosos por naturaleza, y una y otra vez nos hemos preguntado— ¿porqué estamos aquí? ¿De dónde venimos, y de donde proviene el mundo? ¿De qué está hecho el mundo? Somos privilegiados por vivir en una época en la cual nos hemos acercado bastante a algunas de las respuestas. La teoría de cuerdas es nuestro intento más reciente por responder la última de estas preguntas.

Así que, ¿de qué está hecho el mundo? La materia ordinaria está compuesta de átomos, los cuales a su vez están formados de sólo tres componentes básicos: electrones girando alrededor de un núcleo compuesto de neutrones y protones. El electrón es en verdad una partícula fundamental (pertenece a una familia de partículas llamadas leptones); pero los neutrones y protones están hechos de partículas más pequeñas, llamadas quarks. Los quarks, hasta donde sabemos, son realmente elementales.

La suma de nuestros conocimientos actuales sobre la composición subatómica del universo se conoce como el modelo estándar de la física de partículas. Este describe tanto a los “ladrillos” fundamentales de los cuales está constituido el mundo, como las fuerzas a través de las cuales dichos ladrillos interactúan. Existen doce “ladrillos” básicos. Seis de ellos son quarks— y tienen nombres curiosos: arriba, abajo, encanto, extraño, fondo y cima. (Un protón, por ejemplo, está formado por dos quarks arriba y uno abajo.) Los otros seis son leptones— estos incluyen al electrón y a sus dos hermanos más pesados, el muón y el tauón, así como a tres neutrinos.

Existen cuatro fuerzas fundamentales en el universo: la gravedad, el electromagnetismo, y las interacciones débil y fuerte. Cada una de estas es producida por partículas fundamentales que actúan como portadoras de la fuerza. El ejemplo más familiar es el fotón, una partícula de luz, que es la mediadora de las fuerzas electromagnéticas. (Esto quiere decir que, por ejemplo, cuando un imán atrae a un clavo, es porque ambos objetos están intercambiando fotones.) El gravitón es la partícula asociada con la gravedad. La interacción fuerte es producida por ocho partículas conocidas como gluones. (Yo prefiero llamarlos “pegamoides”!) La interacción débil, por último, es transmitida por tres partículas, los bosones W+, W- , y Z.

El modelo estándar describe el comportamiento de todas estas partículas y fuerzas con una precisión impecable; pero con una excepción notoria: la gravedad. Por razones técnicas, la fuerza de gravedad, la más familiar en nuestra vida diaria, ha resultado muy difícil de describir a nivel microscópico. Por muchos años este ha sido uno de los problemas más importantes en la física teórica— formular una teoría cuántica de la gravedad.

En las últimas décadas, la teoría de cuerdas ha aparecido como uno de los candidatos más prometedores para ser una teoría microscópica de la gravedad. Y es infinitamente más ambiciosa: pretende ser una descripción completa, unificada, y consistente de la estructura fundamental de nuestro universo. (Por esta razón ocasionalmente se le otorga el arrogante título de “teoría de todo”.)

La idea esencial detrás de la teoría de cuerdas es la siguiente: todas las diversas partículas “fundamentales” del modelo estándar son en realidad solo manifestaciones diferentes de un objeto básico: una cuerda. ¿Cómo puede ser esto? Bien, pues normalmente nos imaginaríamos que un electrón, por ejemplo, es un “puntito”, sin estructura interna alguna. Un punto no puede hacer nada más que moverse. Pero, si la teoría de cuerdas es correcta, utilizando un “microscopio” muy potente nos daríamos cuenta que el electrón no es en realidad un punto, sino un pequeño “lazo”, una cuerdita. Una cuerda puede hacer algo además de moverse— puede oscilar de diferentes maneras. Si oscila de cierta manera, entonces, desde lejos, incapaces de discernir que se trata realmente de una cuerda, vemos un electrón. Pero si oscila de otra manera, entonces vemos un fotón, o un quark, o cualquier otra de las partículas del modelo estándar. De manera que, si la teoría de cuerdas es correcta, ¡el mundo entero está hecho solo de cuerdas!

Quizás lo más sorprendente acerca de la teoría de cuerdas es que una idea tan sencilla funciona— es posible obtener (una extensión de) el modelo estándar (el cual ha sido verificado experimentalmente con una precisión extraordinaria) a partir de una teoría de cuerdas. Pero es importante aclarar que, hasta el momento, no existe evidencia experimental alguna de que la teoría de cuerdas en sí sea la descripción correcta del mundo que nos rodea. Esto se debe principalmente al hecho de que la teoría de cuerdas está aún en etapa de desarrollo. Conocemos algunas de sus partes; pero todavía no su estructura completa, y por lo tanto no podemos aún hacer predicciones concretas. En años recientes han habido muchos avances extraordinariamente importantes y alentadores, los cuales han mejorado radicalmente nuestra comprensión de la teoría.

fuente:  http://athena.nucleares.unam.mx/~alberto/physics/cuerdas.html

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