¿fué el universo hecho para nosotros?.

Se le ha llamado la paradoja de Ricitos de oro. Si la fuerza nuclear fuerteque pega los núcleos atómicos fuera sólo un pequeño porcentaje más fuerte de lo que es, las estrellas como el sol agotarían su combustible de hidrógeno en menos de un segundo.Nuestro sol habría explotado hace mucho tiempo y no habría vida en la Tierra. Si la fuerza nuclear débilfuera un poco por ciento más débil, los elementos pesados que componen la mayor parte de nuestro mundo no estarían aquí, y tampoco usted.

Si la gravedad fuera un poco más débil de lo que es, nunca habría sido capaz de aplastar el núcleo del sol lo suficiente como para encender las reacciones nucleares que generan la luz del sol, un poco más fuerte y, una vez más, el sol habría quemado todo su combustible hace miles de millones de años atrás. Una vez más, nunca podríamos haber surgido.
Tales casos de fino-ajustede las leyes de la física parecen abundar. Muchos de los parámetros esenciales de la naturaleza – las intensidades de las fuerzas fundamentales y las masas de las partículas fundamentales - parecen fijados en los valores que son "justos" para que surja la vida. Una variación de cualquier manera y nosotros no estaríamos aquí. Es como si el universo fué hecho para nosotros.
¿Qué vamos a hacer con esto? Una posibilidad es que el universo fué ajustado por un ser supremo - Dios. Aunque a mucha gente le gusta esta explicación, los científicos no ven ninguna evidencia de que una entidad sobrenatural está orquestando el cosmos. Las leyes conocidas de la física pueden explicar la existencia del universo que observamos. Para parafrasear el astrónomo Pierre-Simon Laplace cuando le preguntó Napoleón por qué su libro Mécanique Céleste no mencionó al creador: el respondió “no tenemos ninguna necesidad de esa hipótesis”.
Otra posibilidad es que simplemente no podía ser de otra manera.Nos encontramos en un universo regido por leyes compatibles con la vida porque, bueno, ¿Porqué no?
Esto podría parecer implicar que nuestra existencia es un pedazo de suerte increíble - de todos los universos que podrían haber existido, encontramos uno capaz de sostener vida inteligente. Pero la mayoría de los físicos no lo ven de esa manera.
La explicación más probable para el fino-ajuste del universo es, posiblemente,luego de expandir aún más la mente: es que nuestro universo es sólo uno de un vasto conjunto de universos, cada uno con diferentes leyes de la física. Nos encontramos en uno con las leyes adecuadas para la vida, de nuevo, como no podía ser de otra manera?
La idea del multiversono está sin el respaldo teórico. La teoría de cuerdasnuestro mejor intento para una teoría del todo, predice al menos 10⁵⁰⁰ universos, cada uno con diferentes leyes de la física. Para poner ese número en perspectiva, hay un estimado de 10²⁵ granos de arena en el desierto del Sahara.

Otra posibilidad es que no hay nada que explicar. Algunos sostienen que la idea del fino-ajuste está equivocada. Una voz crítica es Víctor Stenger, de la Universidad de Colorado en Boulder, autor de la falacia del fino- ajuste. En su exposición se refiere a uno de los ejemplos por excelencia del fino-ajuste, la improbabilidad de la existencia de otra cosa diferente que el hidrógeno, helio y litio.
Todos los elementos pesados en su cuerpo, incluyendo el carbono, nitrógeno, oxígeno y hierro, se forjaron dentro de las estrellas distantes. En 1952, el cosmólogo Fred Hoyle sostuvo que la existencia de estos elementos depende de una coincidencia cósmica enorme. Uno de los pasos clave para su formación es el proceso "triple alfaen el cuál tres núcleos de helio se fusionan para formar un núcleo de carbono-12. Para que esta reacción se produzca, Hoyle propuso que la energía del núcleo de carbono-12 debe ser exactamente igual a la energía combinada de los tres núcleos de helio a la temperatura típica dentro de una estrella gigante roja. Y así es (ver aquí.
Sin embargo, Stenger señala que en 1989 un equipo del Instituto Technion-Israel de Tecnología en Haifa demostró que, en realidad, el nivel de energía del carbono-12 podría haber sido muy diferente y aún así dar lugar a los elementos pesados necesarios para la vida.
Hay otros problemas con el argumento del fino-ajuste. Uno de ellos es el hecho de que los ejemplos de fino-ajuste se encuentran tomándo un solo parámetro – ya sea una fuerza de la naturaleza,o por ejemplo, la masa de una partícula subatómica - y luego lo hacen variar, manteniendo todo lo demás constante. Esto parece muy poco realista. La teoría del todoque por desgracia no tenemos aún, es probable que muestre las conexiones íntimas entre los parámetros físicos. El efecto de la variación de uno se puede muy bien compensar por las variaciones en otro.
Luego está el hecho de que sólo tenemos un ejemplo de vida para seguir adelante, así que ¿cómo podemos estar tan seguros de que las diferentes leyes no pueden dar lugar a un sistema viviente capaz de ponderar su propia existencia?
Un ejemplo de fino-ajuste, sin embargo, sigue siendo difícil de descartar: la expansión acelerada del universo por la energía oscura. La teoría cuántica predice que la intensidad de esta misteriosa fuerza debe ser de 10¹²⁰ veces mayor que el valor que observamos.
Esta discrepancia parece extraordinariamente fortuita. De acuerdo con el premio Nobel Steven Weinberg, si la energía oscura no fuera tan pequeña, las galaxias nunca podrían haberse formado y no estaríamos aquí. La explicación que Weinberg acepta a regañadientes es que tenemos que vivir en un universo con un "justo" valor de la energía oscura. "La energía oscura sigue siendo la única cantidad que parece exigir una explicación multiverso", admite Weinberg. "No veo mucha evidencia de ajuste-fino en otras constantes físicas."

Los valores de muchas constantes fundamentales parecen estar dentro de los límites estrechos que permiten que exista la vida. En el año 2000, el astrónomo real del Reino Unido Martin Rees las redujo a ellas a seis en su libro Sólo seis números

El primer número

N, la relación de las intensidades de dos fuerzas fundamentales, el electromagnetismo y la gravedad
Valor
de 10³⁶
¿De qué manera está ajustado?

N determina el tamaño mínimo de estrellas como el sol. Nos dice qué tan grande debe ser un objeto antes de que su gravedad pueda vencer a las fuerzas electromagnéticas de repulsión que mantienen los núcleos atómicos a distancia, y encender la fusión nuclear. Un valor más grande no importa mucho, pero si N fuera menor , las estrellas serían más grande y quemarían su combustible más rápidamente, haciéndo que la evolución de la vida sea improbable.

Segundo número

ε, la proporción de la masa de un átomo de hidrógeno que se libera en forma de energía cuando se fusiona en helio dentro de una estrella
Valor
0.007
¿De qué manera está ajustado?
La fusión del hidrógeno en helio es el primer paso en la formación de elementos más pesados y por lo tanto hace que la química compleja, y la vida, sean posibles. Si ε es un poco más pequeño, la fusión nuclear sería imposible y el universo estaría compuesto sólo de hidrógeno. Si fuera un poco más grande, todo el hidrógeno del universo habría sido consumido durante elBig Bang y las estrellas no existirían.

Tercer número

Ω, la relación entre la densidad real de la materia en el universo a la teórica "densidad crítica", que haría que el universo colapsara con el tiempo bajo su propia gravedad
Valor
alrededor de 0,3
¿De qué manera está ajustado?
Ω es uno de los factores que determina la rapidez con que el universo se expande. Si fuera mayor, el universo se habría colapsado hace mucho tiempo, si fuera inferior, la expansión habría sido demasiado rápida para permitir a las estrellas y galaxias formarse.

Cuarto número

λ, la constante cosmológica, o la energía que surge de las fluctuaciones cuánticas del vacío
Valor
alrededor de 0,7
¿De qué manera está ajustado?
λ es el principal candidato de la fuerza misteriosa que está acelerando la expansión del universo. Un valor más pequeño no sería un problema, pero si fuera mucho más grandes el universo se habría expandido tan rápidamente que las estrellas o las galaxias no habría tenido tiempo para formarse.

Quinto número

Q, la cantidad de energía que se necesitaría para romper un supercúmulo de galaxias como una proporción de la energía total almacenada en toda su materia
Valor
de 10.5
¿De qué manera está ajustado?
Q es una medida aproximada de la magnitud de las pequeñas fluctuaciones en los inicios del universo que se ampliaron con el tiempo en estrellas y galaxias. Si fuera más pequeño el universo sería inerte y sin estructura, más grande y el universo estaría dominado por los agujeros negros, por ahora ninguno de estos casos soportaría la vida como se conoce.

Sexto número

D el número de dimensiones espaciales

Valor

3

¿De que manera está ajustado?

Con cuatro dimensiones espaciales las órbitas de los planetas serían inestables,mientras que la vida sería imposible con solo dos.

fuente de la información:

http://www.newscientist.com/article/mg21128221.500-existence-why-is-the-universe-just-right-for-us.html

el tiempo no tiene por qué acabar en el multiverso.

Los jugadores ya tuvieron un lapso suficiente para pensar acerca del fin de los tiempos en sus cálculos. Pero un año después un grupo de cosmólogos sostuvo que ellos deberían decir que el tiempo no tiene por qué acabarse después de todo.
Todo comenzó con este experimento mental. En el reverso de un cuarto en un casino de Las Vegas, le dan una moneda para lanzar al aire. No se le permitirá ver el resultado, y en el momento en que la moneda caiga usted caerá en un sueño profundo. Si la moneda cae cara, la repartidora lo despertará un minuto más tarde, si cae cruz, en 1 hora. Al despertar, usted no tiene idea de cuánto tiempo usted ha dormido.
La repartidora sonrie y le pregunta
Que le gustaría apostar a cara o cruz?Sabiendo que en una moneda al aire, se asume que las probabilidades son de 50/50, por lo que usted elige cruz. Pero la casa tiene una ventaja. La repartidora sabe que es casi seguro que perderá, porque ella conoce algo que usted no sabe: y es que vivimos en un multiverso

La idea es que nuestro universo es sólo uno de muchos afloramientos en una serie de las mejores teorías fisicas, las cuales incluyen a la inflación. Se postula que las diferentes partes del espacio están siempre inflándose en universos separados, de modo que nuestro universo observable es sólo una pequeña isla en un multiverso que crece exponencialmente.
En cualquier multiverso infinito, todo lo que puede suceder, sucederá - un número infinito de veces. Eso ha creado un gran dolor de cabeza para los cosmólogos, quienes quieren usar probabilidades para hacer predicciones,tales como la intensidad de la misteriosa energía oscura que está acelerando la expansión de nuestro propio universo. ¿Cómo podemos decir que cualquier cosa es más o menos probable que cualquier otra cosa?
Un procedimiento que a los físicos les gusta es dibujar una línea de corte en un tiempo finito, dependiéndo del número de eventos - por ejemplo, cara y cruz - que se producen en el multiverso antes del tiempo de corte, y usar eso como una muestra representativa .
Parece razonable, pero al abordar el experimento del casino, sucede algo extraño. Dondequiera que el corte se dibuja, se corta a través de algunas de las siestas de los jugadores, lo que hace que aparezca como si los jugadores simplemente nunca despertaron. El tiempo más largo de la siesta, lo más probable es que sea cortado, así que si te despiertas, lo más probable es que usted haya tomado una siesta más corta - es decir, que se volteó a cara. Así que, aunque las probabilidades parecían estar 50/50 cuando las monedas fueran por primera vez lanzadas, las caras se hacen más probable que las cruces una vez que usted y los otros jugadores despiertan.
Este experimento fue increíblemente desconcertante al principio, porque parecía que las probabilidades estaban cambiando de un momento a otro sin ninguna explicación", dice Alan Guth, del Instituto de Tecnología de Massachusetts, quien junto con Vitaly Vanchurin de la Universidad de Stanford en California, vinieron con el dilema hace dos años.
El año pasado, Raphael Bousso de la Universidad de California, en Berkeley, y sus colegas desarrollaron una explicación que fué efectiva, si es inestable (ver aqui ).Las cambiantes probabilidades se comportaban como si el tiempo terminara en el corte, dijeron, porque el tiempo realmente se detiene en el punto de corte. Es por eso que las probabilidad inicial de 50/50 cambia cuando usted se despierta de su siesta.
Al despertar, usted tiene nueva información: sabe que el tiempo no terminó.Lo que ahora significa que es más probable que sólo durmió por un minuto que por una hora. Después de todo, el tiempo puede terminar en cualquier minuto, y una hora tiene un extra de 59 de ellos para disponer. Las caras ganan.
La idea de que el tiempo debe terminar para que las probabilidades tengan sentido ha estado molestando a Guth y Vanchurin por el último año. Ahora dicen que han desarrollado una explicación matemática para el multiverso que salva a la cuarta dimensión (ver aquí).
La esencia del argumento es que no necesita ninguna información nueva, en este caso, el hecho es que usted despertó, para entender por qué las probabilidades no son de 50/50. En un multiverso que crece de manera exponencial, en la que cada nueva generación de universos es mucho más grande que el anterior, más jóvenes universos siempre superan en número a los mayores. Al despertar, usted estará en un universo en el que un minuto ha pasado (las caras), o en un universo en el que una hora ha pasado (las cruces). "El experimento crea una ambigüedad de 59 minutos en la edad del universo", dice Guth. "Siempre hay que apostar por el más joven."
Pero Bousso no se siente seguro por el momento: "La naturaleza a menudo parecía una locura, cuándo hemos descubierto cuán lejos de su funcionamiento son de nuestra intuición cotidiana El fin de los tiempos puede parecer una locura, pero es, con mucho, la interpretación más simple.". Si el tiempo se va a acabar, hay una lección a sacar del debate: si te despiertas en Las Vegas, apuesta cara.




fuente de la información:



http://www.newscientist.com/article/mg21128253.700-time-need-not-end-in-the-multiverse.html

¿estamos solos en el universo?.

¿Alguna vez miró hacia el cielo de la noche y se preguntó si alguien, o algo está también mirándo hacia usted? Si tal vez en algún lugar, la chispa misteriosa que llamamos vida ha parpadeado a la existencia?.

Intuitivamente, se siente como si no podemos estar solos. Por cada una de las 2000 estrellas que se pueden ver a simple vista, hay otras 50 millones en nuestra galaxia, la cual es una de 100 mil millones de galaxias. En otras palabras, la estrella que orbitámos es sólo una de entre 10000 miles de millones de miles de millones en el cosmos.Sin duda, hay otro punto azul allí afuera - un hogar para la vida inteligente como nosotros? El simple hecho es que no lo sabemos.
Una forma de estimar el número de civilizaciones inteligentes fue ideado por el astrónomo Frank Drake. Su ecuación toma en cuenta la tasa de formación estelar, la fracción de las estrellas con planetas y la probabilidad de que la vida, la vida inteligente, y las criaturas inteligentes capaces de comunicarse con nosotros,emergan.
Ahora es posible poner los números en algunos de esos factores.Sabemos que alrededor de 20 estrellas nacen en la Vía Lácteacada año y se han detectado más de 560 planetas alrededor de otras estrellas que el sol. Aproximadamente una cuarta parte de las estrellas alberga un planeta de masa similar a la Tierra (ver aquí).
Sin embargo, la estimación de los factores biológicos es poco más que conjeturas. Sabemos que la vida es increíblemente adaptable, una vez que surge, pero no la factibilidad de que se origine por primera vez.

Algunos astrónomos creen que la vida es casi inevitable en cualquier planeta habitable. Otros sospechan que la vida simple es común, pero la vida inteligente en extremo rara. Algunos creen que nuestro planeta es único. "La vida puede o no puede formarse fácilmente", dice el físico Paul Davies de la Universidad Estatal de Arizona en Tempe. "Estamos completamente en la oscuridad."¿Qué pasa con la evidencia?Encontrar vida en Marte, probablemente no va a ayudar, ya que sería muy probable que comparta su origen con la terrícola."Los impactos han transmitido, sin duda, los microorganismos de ida y vuelta", dice Davies. "Marte y la Tierra no son ecosistemas independientes."
El descubrimiento de vida en Titán sería más revelador. Titán es el único otro lugar en el sistema solar con líquido en su superficie - aunque son lagos de etano. "Estamos empezando a pensar que si hay vida en Titán tendría un origen distinto", dice Dirk Schulze-Makuch de la Universidad Estatal de Washington en Pullman. "Si podemos encontrar un origen distinto, podemos decir 'OK, hay un montón de vida en el universo."
El descubrimiento de microbios alienígenas en nuestro sistema solar sería una especie de prueba de que no estamos solos, pero lo que realmente queremos saber es si hay otra inteligencia allí afuera. Durante 50 años los astrónomos han barrido el cielo con los telescopios de radio para cualquier indicio de un mensaje. Hasta ahora, nada.
Pero eso no significa que ET no esté allí. Es que solo no sabrían de que estamos aquí. La única evidencia de nuestra existencia, que va más allá del sistema solar son las señales de radio y la luz de nuestras ciudades. "Sólo hemos estado emitiendo señales de radio de gran alcance desde la segunda guerra mundial", dijo Seth Shostak del Instituto SETI en Mountain View, California. Por lo tanto nuestra carta de presentación se ha filtrado a tan sólo 70 años luz en el espacio, una gota en el océano. Si la Vía Láctea fuera del tamaño de Londres y la Tierra estuviera en la base de la columna de Nelson, nuestras señales de radio todavía no habrían dejado la plaza Trafalgar .
"Probablemente es seguro decir que incluso si la galaxia local estuviera repleta de alliens, ninguno de ellos sabría que el Homo sapiens está aquí", dice Shostak. Lo cual también funciona a la inversa. Dado el tamaño del universo y la velocidad de la luz, la mayoría de las estrellas y los planetas están simplemente fuera de alcance.
También es posible que la vida inteligente esté separada de nosotros por el tiempo. Después de todo, la inteligencia humana sólo ha existido por una fracción minúscula de la historia de la Tierra y puede ser sólo una fase pasajera Puede ser demasiado optimista el creer que un planeta cercano, no sólo alberga vida inteligente, sino que lo hace ahora.
Pero digamos que hicimos contacto con los extraterrestres. ¿Cómo reaccionaríamos? La NASA tiene planes, y la mayoría de las religiones afirman que serían capaces de absorber la idea, pero la conclusión es que no lo sabremos hasta que suceda.
Lo más probable es que nunca lo sabremos. Incluso si la Tierra no es el único planeta con vida inteligente, parece que estamos destinados a vivir toda nuestra existencia con una sensación de que no puede ser.




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http://www.newscientist.com/article/mg21128221.200-existence-are-we-alone-in-the-universe.html

¿existen otros yo en universos paralelos?.

Lejos, muy lejos, en una galaxia con un notable parecido con la Vía Láctea, está una estrella que se parece mucho al sol. Y el tercer planeta de la estrella, parece como un gemelo de la Tierra, donde hay alguien parecido a usted. No sólo con su mismo aspecto sino que lleva una vida idéntica, el cual está leyendo este artículo exactamente de la misma forma - de hecho, se centra en esta misma línea.


Raro? Casi no he empezado. De hecho, hay un número infinito de galaxias que se parecen a la nuestra, que contienen infinitas copias de ustedes y sus seres queridos, que hasta este momento, son absolutamente idénticos a los suyos.
La existencia de estos mundos paralelos no es sólo pura especulación que depende de teorías exóticas como el multiverso o el de "muchos mundos", la interpretación de la mecánica cuántica, en la cual el universo se bifurca constantemente, sino que ellos son una consecuencia inevitable de la teoría estándar de nuestro universo.


la paradoja del gato de Schrödinger está en corcondancia con la interpretación de "muchos mundos" de la mecánica cuántica,en esta interpretación cada evento es un punto de ramificación,el gato está tanto vivo como muerto antes que la caja sea abierta pero en diferentes ramas del universo las cuales son ambas reales pero no pueden interaccionar entre sí.

Todo esto necesita una explicación. lo más lejano que podemos ver es la distancia que la luz ha sido capaz de viajar desde que el universo nació hace 13,7 mil millones años. La luz de los objetos más alejados no ha llegado todavía. Ellos están fuera de nuestro horizonte cósmico.
Sin embargo, sabemos que hay más en el universo. La radiación remanente del Big Bang parece confirmar que el cosmos pasó por una fase pasajera de super rápida expansión conocida como inflación.Y, de acuerdo a la inflación, efectivamente hay una cantidad infinita de universo por allí afuera.
Así que nuestro universo observable es similar a una burbuja y más allá de el se encuentran una infinidad de otras burbujas que tienen un punto de vista similarmente restringido. Cada uno de ellos experimentó el mismo Big Bang que nosotros y tienen las mismas leyes de la física. Sin embargo, las condiciones iniciales eran un poco diferentes, por lo que las diferentes estrellas y galaxias se congelaron de entre los fríos escombros .
A pesar de ello, la búsqueda de otro universo como el nuestro parece poco probable. Sin embargo, la mecánica cuántica nos dice otra cosa. Haga un acercamiento y usted encontrará que el universo es granulado, con un espacio parecido a un tablero de ajedrez.Inmediatamente después del Big Bang, nuestro universo observable - nuestra burbuja - contenía sólo unos cuantos "cuadros". Así que sólo había unos pocos lugares para la materia que sembró la formación de las galaxias de hoy.
Las burbujas vecinas contenían una disposición ligeramente diferente de la materia. Lo mismo hicieron sus vecinas. Y así sucesivamente. Pero con el tiempo te quedas sin posibles formas de ordenar la materia en las burbujas. Con el tiempo te encuentras con una burbuja de idéntica disposición a las nuestra. Como resultado, hay un número finito de maneras en que la historia puede desarrollarse. Teniendo en cuenta que el universo es infinito, tiene que haber un número infinito de historias como la nuestra, además de un número infinito de seres diferentes.
Si usted pudiera viajar lo suficientemente lejos en cualquier dirección, hoy en día, encontraría un universo idéntico a nuestro universo observable hasta el último detalle, incluido usted. Max Tegmark en el Instituto de Tecnología de Massachusetts ha calculado que para encontrar su más cercana copia idéntica usted tendría que viajar 10¹⁰²⁸ metros. Que corresponde a un 1 seguido por 10 mil millones de mil millones de mil millones de ceros.
Lamentablemente eso significa que usted nunca será capaz de encontrar su otro yo. Con cada momento que pasa, más del universo aparece en el horizonte. Sin embargo, si pasara el tiempo y nuestro universo observable se hubiera expandido lo suficiente para alcanzar a su más cercano doppelganger,encontraría que todas las estrellas de este se habrían quemado desde hace mucho tiempo.
Sorprendentemente, la única manera de evadir esta extraña conclusión es si nuestra imagen estándar de la cosmología y la teoría cuántica están equivocadas. Sin resolver? Usted no está solo.El cosmólogo Alexander Vilenkin, de la Universidad de Tufts en Medford, Massachusetts, ha estado trabajando en estas ideas desde hace más de 25 años. "Nunca he sido feliz con la idea de que hay un número infinito de Alexander Vilenkins por ahí", dice."Desafortunadamente, creo que es probable que sea cierto."
Vale la pena reiterar que este es la más básica e indiscutible de todas las concepciones de los universos múltiples. Hay muchas otras teorías"multiverso". Por ejemplo, la teoría de cuerdas, que considera los pilares fundamentales de la materia como ultra-pequeñas, cuerdas vibrantes de masa-energía, predice la existencia de otros universos. El hecho de que el universo está al parecer en un ajuste fino para la vida de nosotros puede ser que nos hable de la existencia de otros universos con diferentes leyes de la física . Y luego está la interpretación de muchos mundos de la mecánica cuántica en la que todas las historias posibles y futuras - incluyendo la suya- juegan en universos separados. Muchos mundos es una opinión minoritaria, pero si es cierta hay un universo en algún lugar donde usted es el campeón de Wimbledon.
Tegmark ha clasificado tales multiversos en una jerarquía de versiones cada vez más grandes (ver aquí), pero nadie sabe a ciencia cierta si y cómo todas estas versiones se engranan juntas.




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http://www.newscientist.com/article/mg21128221.800-existence-is-there-more-than-one-me.html

¿cómo será el fin de todo?.

Han pasado tres semanas después del fin de los tiempos, y en la conferencia post-universo de la cosmología y otros cabos sueltos, el profesor Adams está de pie delante de un público inquieto diciéndoles en tono petulante lo que ya saben. El universo terminó precisamente en la forma en que su propia teoría predijo, en un evento bastante incómodo conocido como el "Big Slurp ".


Por supuesto, por definición, no puede haber ninguna reunión de este tipo y no hay forma de probar o refutar una teoría sobre el final de todas las cosas. Pero esta cuestión no comprobable arrastra nuestra curiosidad morbosa. En los últimos años los físicos han estado mirando profundamente en las hojas del tiempo para tratar de predecir nuestro destino final. ¿El universo finalizará con una “big freeze” un “big rip” , un “big crunch” ... o un big de alguna otra cosa diferente?.


simulación del Big Rip.Crédito Wikipedia.

Para hacer un primer intento de este pronóstico a largo plazo, solo podemos extrapolar las tendencias actuales. El Universo de hoy en día se está expandiéndo, y la expansión se acelera a medida que el agente repulsivo la llamada energía oscura se apodera.Al proyectar nuestro universo en forma de globo hacia el futuro, pareciera que estamos condenados a un final oscuro. La mayor parte del espacio conocido se volverá oscuro, aislándo a nuestro grupo local de galaxias en un solitario universo propio de bolsillo. Las estrellas se desvanecerán con el tiempo y la materia se puede desmoronar cuándo los protones decaigan, dejando tras de sí nada más que un tenue gas de partículas fundamentales, cada vez más tenue y más frío.
O podría ser peor. No sabemos lo que es la energía oscura, por lo que no sabemos si va a permanecer constante en el futuro lejano.La repulsión podría hacerse más fuerte a medida que el espacio se expanda. Si este crecimiento o "energía fantasma" en realidad se pone en marcha, el posible final vendrá en una fracción de segundo de la violencia cósmica llamada big rip, cuando los planetas, las moléculas y las partículas subatómicas, finalmente se destruyen. Por otra parte, algún tipo de fuerza cósmica atractiva podría surgir para dominar a la repulsión de hoy y tirar de las galaxias para juntarlas de nuevo, aplastándo todo a un punto de densidad infinita - un big crunch.
Afortunadamente, ninguno de estos extremos violentos sucederá en el corto plazo. Las observaciones muestran que la energía oscura está cambiando poco a poco en todo caso, lo que implica que un Big Crunch o un big rip sucedan probablemente, en decenas de miles de millones de años de distancia por lo menos.
Sin embargo una posibilidad aún más inquietante podría estar a la vuelta de la esquina. La naturaleza misma del espacio-tiempo puede ser inestable. De acuerdo con la teoría de cuerdas, por ejemplo, el vacío del espacio parece estar libre de adoptar cualquiera de una variedad desconcertante de diferentes estados, los cuales soportarían diferentes tipos de fuerzas y partículas, incluso un número diferente de dimensiones. Nuestra realidad aparentemente firme de repente podría decaer en un estado de menor energía. Los fundamentos de nuestra existencia pronto se lanzarían debajo de nosotros y nosotros, junto con las formas comunes de materia, dejarían de existir.

Si el vacío se descompone ello sucedería primero en algún punto del espacio, para luego dirigirse hacia fuera en un espeluznante esférico frente de choque de transformación viajándo a sólo una pequeña fracción menor que la velocidad de la luz. En teoría, seríamos advertidos de la muerte que se acerca, pero no por mucho tiempo."Mucho menos de un microsegundo", dice el cosmólogo Alexander Vilenkin, de la Universidad de Tufts en Medford, Massachusetts. En ese mismo momento una ola de rareza final podría convertir a la luna en ectoplasma y apretarla sobre la Tierra.
Vilenkin piensa que este fin es casi inevitable, a menos que un big rip nos destruya primero ,el vacío con el tiempo caerá en un estado de energía negativa. Después de la transformación, el espacio podría ejercer fuerte gravedad por su cuenta, tirando de lo que queda del universo en un Big Crunch.
Que, sin embargo, no tiene por qué ser el final de todo. Si nuestro universo es sólo uno dentro de un siempre ramificado y creciente multiverso, como algunas teorías predicen, entonces el cosmos como un todo perdurará incluso si cada una de sus ramas tiene una vida limitada. Y para nuestro universo local quedaría la esperanza de la resurrección. Las teorías de la física de hoy en día se descomponen en un Big Crunch o un Big Rip, lo que permite la posibilidad de que un nuevo universo podría resurgir de las cenizas (en un big bounce, o algun otro big que aún no tiene nombre). Y en el caso de un big freeze, no habría mucho tiempo para jugar con que una fluctuación cuántica al azar podría provocar un nuevo Big Bang. Tal vez esa imposible conferencia de cosmología(citada al principio del artículo) podría ocurrir después de todo. Tal vez la existencia no tendrá fin.




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http://www.newscientist.com/article/mg21128222.300-existence-how-will-it-all-end.html

¿de dónde venimos?.

¿Por qué estamos aquí? ¿De dónde venimos? De acuerdo con la gente de Boshongo en África central, delante de nosotros sólo había oscuridad, agua y el gran dios Bumba. Un día Bumba, en un dolor de estómago, vomitó el sol. El sol evaporó parte del agua, dejando la tierra. Y aún no conforme, Bumba vomitó la luna, las estrellas ,el leopardo, el cocodrilo, la tortuga y, finalmente, los seres humanos.

Este mito de la creación, como muchos otros, lucha con el tipo de preguntas que todos nos hacemos hoy en día.Afortunadamente, como se verá a partir de este artículo, ahora tenemos una herramienta para proporcionar las respuestas: la ciencia.
Cuando se trata de los misterios de la existencia la primera evidencia científica fué descubierta hace unos 80 años atrás, cuando Edwin Hubble comenzó a hacer observaciones en la década de 1920 con el telescopio de 100 pulgadas del Monte Wilson en el Condado de Los Angeles.
Para su sorpresa, Hubble descubrió que casi todas las galaxias se estaban alejando de nosotros. Por otra parte,mientras más distantes estaban las galaxias, más rápido se alejaban. La expansión del universo fue uno de los descubrimientos intelectuales más importantes de todos los tiempos.
Este hallazgo transformó el debate sobre si el universo tuvo un principio. Si las galaxias se están separándo en la actualidad , nos indica que deben haber estado más cerca en el pasado, probablemente unas sobre otras hace miles de millones de años atrás. ¿Era así como comenzó el universo? En ese momento, muchos científicos no estaban contentos con que el Universo tuviera un comienzo, porque parecía implicar que la física se había roto.
Uno tendría que invocar una causa ajena, que por conveniencia se puede llamar Dios, para determinar cómo empezó el universo.Por lo tanto, se originaron avanzadas teorías en la que el universo se estaba expandiéndo en la actualidad, pero no tenía un principio. Tal vez la más conocida fue propuesta en 1948, y se llamó la teoría del estado estacionario.
Según esta teoría, el universo habría existido por siempre y habría lucido igual en todo momento. Esta última propiedad tuvo la gran virtud de ser una predicción que podría ponerse a prueba, un ingrediente fundamental del método científico. Y se encontró que estaba errada.
Pruebas de observación que confirmaron la idea de que el universo tuvo un comienzo muy denso se produjeron en octubre de 1965, con el descubrimiento de un fondo tenue de las microondas a través del espacio. La única interpretación razonable es que este fondo es la radiación remanente de un estado inicial caliente y denso. A medida que el universo se expandía, la radiación se habría enfriado hasta acabar en el remanente que vemos hoy.
La teoría respaldó también esta idea. Con Roger Penrose mostrándo que si la teoría general de la relatividad de Einstein es correcta, habría una singularidad, un punto de infinita densidad y curvatura del espacio-tiempo, donde el tiempo tiene un comienzo ( ver aquí).
El universo comenzó en el Big Bang, para luego expandirse en forma rápida en un proceso llamado inflación resultándo que el universo primitivo duplicara su tamaño muchas veces en una pequeña fracción de segundo.
La inflación hizo al universo muy grande ,uniforme y plano. Sin embargo, no era totalmente uniforme: había pequeñas variaciones de un lugar a otro. Estas variaciones son debidas a pequeñas diferencias en la temperatura del universo primitivo, las cuales podemos ver en el fondo cósmico de microondas.
Las variaciones significan que algunas regiones se van a expandir un poco menos rápido. Las regiones más lentas, finalmente, detendrán la expansión y colapsarán de nuevo para formar galaxias y estrellas. Y, a su vez, sistemas solares.
Debemos nuestra existencia a estas variaciones. Si el inicio del universo hubiera sido completamente uniforme, no habría estrellas y por lo tanto la vida no podría haberse desarrollado. Somos el producto de las fluctuaciones cuánticas primordiales, muchos de los misterios siguen siendo enormes. Sin embargo, estamos cada vez acercándonos más a responder a las preguntas antiguas. ¿De dónde venimos? Y somos los únicos seres en el universo que pueden hacer estas preguntas?.





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http://www.newscientist.com/article/mg21128222.500-existence-where-did-we-come-from.html

podría el bosón de Higgs explicar el tamaño del universo?.

La carrera para identificar al bosón de Higgs se lleva a cabo en el CERN.

Este Santo Grial de la física de partículas podría ayudar a explicar por qué la mayoría de las partículas elementales tienen masa. La partícula misteriosa también nos ayudaría a comprender la evolución del Universo desde el momento de su nacimiento, de acuerdo con un grupo de físicos del EPFL. Si su teoría se verifica con los datos del satélite Planck, aclararía varias preguntas sobre,el pasado y futuro del universo.
El Universo, que hoy se extiende por miles de millones de años-luz, fué increíblemente minúsculo en su nacimiento. Para explicar simultáneamente esta dicotomía de escala y el hecho de que la materia está al parecer distribuida de forma homogénea en todo el universo, los físicos han tenido que recurrir a un truco teórico: añadiéndo una fase inflacionaria para elBig Bang , una fenomenal expansión inicial en la que el universo creció por un factor de 10 ^ 26 en un tiempo muy corto. A los físicos se les ha hecho difícil explicar este rápido crecimiento.


el universo no sería el mismo sin el bosón de Higgs,esta legendaria partícula jugaría un papel importante en la cosmología y revelaría la posible existencia de otra partícula relacionada el "dilatón"la cual explicaría la existencia de la energía oscura,según un nuevo estudio.Crédito.uan García-Bellido, Javier Rubio, Mikhail Shaposhnikov.


En sus primeros momentos, el universo era increíblemente denso. En estas condiciones, ¿por qué la gravedad no habría ralentizado su expansión inicial?Aquí es donde el bosón de Higgs entra en el juego – el puede explicar la velocidad y la magnitud de la expansión, dice Mikhail Shaposhnikov y su equipo del Laboratorio EPFL de Física de Partículas y Cosmología . En este universo infantil, el bosón de Higgs, en una fase de condensado, se habría comportado de una manera muy especial - y, al hacerlo, cambió las leyes de la física. La fuerza de gravedad se habría reducido. De esta manera, los físicos podrían explicar cómo el universo se expandió a un ritmo tan increíble.
La teoría puede clarificar los primeros momentos del Universo, pero ¿qué pasa con el universo como lo es hoy? "Hemos determinado que cuando el condensado de Higgs desapareció para dar paso a las partículas que existen en la actualidad, las ecuaciones permiten la existencia de una nueva partícula, sin masa, el dilatón", explica el físico del EPFL Daniel Zenhäusern L.

Para llegar a esta conclusión, los físicos aplican un principio matemático conocido como la invariancia de escala - a partir del bosón de Higgs, fueron capaces de determinar la existencia del dilatón, un primo cercano, así como sus propiedades. Y resulta que esta nueva partícula y hasta ahora puramente teórica pasa a tener las características exactas para explicar la existencia deenergía oscura. Esta energía explica por qué la expansión del Universo actual es de nuevo acelerada, pero su origen no se entienden. Este avance teórico – un resultado completamente inesperado - está tranquilizándo a los científicos de que pueden estar en el camino correcto.
Los astrofísicos están midiendo el estado del Universo hoy en día con los datos del satélite Planck . Ellos están observando el eco de luz desde el Big Bang, lo que revela las propiedades a gran escala del cosmos. En el 2013, la campaña de mediciones proporcionará resultados que serán lo suficientemente precisos como para comparar con las predicciones teóricas de los científicos del EPFL - y serán capaz de ver si su teoría del Higgs se sostiene. El bosón no está sólo oculto en las entrañas del acelerador del CERN .


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http://www.physorg.com/news/2011-09-higgs-boson-size-universe.html

porque existe el universo?.

Una vez Douglas Adams escribió : "El universo es grande, realmente grande.". Y sin embargo, si nuestra teoría del Big Bang es correcta, el universo era una vez mucho más pequeño. De hecho, hay un momento en que no existía. En torno a los 13,7 mil millones de años el tiempo y el espacio de forma espontánea surgieron de la nada. ¿Cómo sucedió eso?.

O para decirlo de otra manera: ¿por qué existe algo en lo absoluto?Es una gran pregunta, quizás la más grande. La idea de que el universo simplemente apareció de la nada es lo suficientemente difícil, y tratar de concebir la nada es quizás aún más difícil.
También es una pregunta muy razonable preguntarse desde una perspectiva científica. Después de todo, algo de física básica sugiere que usted y el resto del universo son abrumadoramente improbable de que existan. La segunda ley de la termodinámica, la más existencialmente resonante de las leyes físicas, dice que el desorden o la entropía, siempre tiende a aumentar. La entropía mide el número de maneras en que puede reorganizar los componentes de un sistema sin cambiar su apariencia general.Las moléculas en un gas caliente, por ejemplo, se pueden organizar de muchas maneras diferentes para crear la misma temperatura y presión en general, haciéndo que el gas sea un sistema de alta entropía. Por el contrario, no se puede reorganizar las moléculas de un ser vivo mucho , sin convertirlo en una cosa sin vida, por lo que es un sistema de baja entropía.
Por la misma lógica, la nada es el estado de mayor entropía en todo - usted puede armar a su alrededor todo lo que quiere y todavía se ve como si nada.
Teniendo en cuenta esta ley, es difícil ver cómo la nada podría convertirse en algo, por no hablar de algo tan grande como el universo. Pero la entropía es sólo una parte de la historia. La otra consideración es la simetría - una cualidad que parece ejercer influencia profunda en el universo físico donde quiera que surge.La nada es muy simétrica de hecho. "No se puede distinguir una parte de otra, por lo que tiene una simetría total", dice el físico Frank Wilczek, del Instituto de Tecnología de Massachusetts.
Y como los físicos han aprendido a lo largo de las últimas décadas, las simetrías están hechas para ser rotas. La especialidad de Wilczek es la cromodinámica cuántica, la teoría que describe cómo los quarks se comportan en lo profundo de los núcleos atómicos. Se nos dice que la nada es un estado precario de las cosas. "Se puede formar un estado que no tiene quarks y antiquarks en él, y es totalmente inestable", dice Wilczek. "Se comienzan a producir espontáneamente pares quark-antiquark." La perfecta simetría de la nada se rompe. Esto nos lleva a una conclusión inesperada, dice Víctor Stenger, un físico de la Universidad de Colorado en Boulder: a pesar de la entropía, "algo es un estado más natural que nada".
"Según la teoría cuántica, no hay un estado de" vaciedad ", según Frank Closed de la Universidad de Oxford. La “vaciedad” tendría energía cero, precisamente,un requisito demasiado exigente para el incierto mundo cuántico. En su lugar, el vacío está en realidad lleno de un caldo turbio de partículas que entran y salen de la existencia. En ese sentido, esta página, usted, yo, la luna y todo lo demás en nuestro universo son sólo las excitaciones del vacío cuántico.

Podría contar algo similar para el origen del universo mismo?Bastante plausible, dice Wilczek. "No hay ninguna barrera entre la nada y un universo rico y lleno de materia", dice. Tal vez el big bang era justo la nada,haciéndo lo que es natural.
Esto, por supuesto, plantea la cuestión de lo que había antes del Big Bang, y el tiempo que duró. Desafortunadamente en este momento las ideas básicas nos empiezan a fallar, el concepto "antes" se convierte en sin sentido. En palabras de Stephen Hawking, es como preguntar qué está al norte del polo norte.
Aún así, hay una aún más alucinante consecuencia de la idea de que algo puede surgir de la nada: tal vez la nada en sí misma no pueda existir.
He aquí el por qué. La incertidumbre cuántica permite un relación entre el tiempo y la energía, así que algo que dura mucho tiempo, debe tener poca energía. Para explicar cómo el universo ha durado miles de millones de años lo que ha permitido que se formaran las galaxias, los sistemas solares y que la vida evolucionara hasta convertirse en bípedos que se preguntan cómo algo surgió de la nada, su energía total debe ser extraordinariamente baja.
Esto concuerda con la opinión generalmente aceptada de los primeros momentos del universo, la cuál ve al espacio-tiemposometido a una breve ráfaga de expansión inmediatamente después del Big Bang. Este período de efervecencia , conocido como la inflación, inundó el universo con energía. Pero de acuerdo con la teoría general de la relatividad de Einstein, más espacio-tiempo también significa más gravedad. El tirón atractivo de la gravedad representa la energía negativa que puede cancelar la energía positiva de la inflación - esencialmente la construcción de un cosmos en busca de la nada. "Me gusta decir que el universo es el último almuerzo gratis", dice Alan Guth, cosmólogo del MIT, que ideó la teoría de la inflación hace 30 años (ver aquí ) .
Los físicos se preocupan de que la creación de algo de la nada violaría todo tipo de leyes físicas, tales como la conservación de la energía. Pero si es cero la energía en general para conservar, se evapora el problema - y un universo que sólo apareció de la nada se convierte no sólo en plausible, sino probable. "Tal vez una mejor manera de decirlo es que algo es nada", dice Guth.
Nada de esto realmente nos pone fuera de lugar, sin embargo nuestra comprensión de la creación se basa en la validez de las leyes de la física, sobre todo la incertidumbre cuántica. Pero eso implica que las leyes de la física fueron codificadas de alguna manera en el tejido de nuestro universo antes de que existiera.¿Cómo pueden las leyes físicas existir fuera del espacio y del tiempo y sin una causa propia? O, para decirlo de otra manera, ¿por qué existe algo en lugar de nada?.




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http://www.newscientist.com/article/mg21128221.100-existence-why-is-there-a-universe.html

somos un holograma?.

Echa un vistazo a tu alrededor. Las paredes, la silla en que estás sentado, tu propio cuerpo - todo parece real y sólido. Sin embargo, existe la posibilidad de que todo lo que vemos en el universo - como usted y como yo - sea nada más que un holograma.

Suena absurdo, pero ya hay algunos indicios de que pudiera ser cierto, y lo podríamos saber con seguridad dentro de un par de años.Si ello llegara a ser el caso modificaría nuestro sentido común de la concepción de la realidad de adentro hacia afuera.
La idea tiene una larga historia, se deriva de una aparente paradoja que planteó el trabajo de Stephen Hawking en la década de 1970. Él descubrió que los agujeros negros lentamente irradian su masa lejos a la distancia. Esta radiación de Hawkingparece no llevar ninguna información, sin embargo,se plantea la cuestión de lo que ocurre con la información que describe a la estrella original una vez que el agujero negro se evapora. Es una piedra angular de la física que la información no puede ser destruida.
En 1972, Jacob Bekenstein de la Universidad Hebrea de Jerusalén, Israel, mostró que el contenido de la información de un agujero negro es proporcional a la superficie de dos dimensiones de su horizonte de eventos(ver aquí) - el punto de no retorno en el que cae la luz o la materia. Más tarde, los teóricos de cuerdas lograron demostrar cómo la información de la estrella original podría ser codificada en trozos pequeños y protuberancias en el horizonte de sucesos, que luego la imprimiría en la radiación de Hawking al salir del agujero negro.
Esto resuelve la paradoja, pero los físicos teóricos Leonard Susskind y Hooft Gerard 't decidieron llevar la idea un paso más allá: si una estrella de tres dimensiones puede ser codificada en el horizonte de eventos de un agujero negro en 2D, tal vez lo mismo podría ser cierto para todo el universo(ver aquí). El universo, después de todo, tiene un horizonte de 42 mil millones años luz de distancia, más allá del cual un punto de luz no habría tenido tiempo para llegar hasta nosotros desde el Big Bang. Susskind y 't Hooft sugirieron que esta “superficie” 2D puede codificar todo el universo en 3D en el que vivimos - al igual que el holograma en 3D que se proyecta desde su tarjeta de crédito.
Parece una locura, pero ya hemos visto una señal de que puede ser cierto. Los físicos teóricos han sospechado durante mucho tiempo que el espacio-tiempo está pixelado, o granulado. Dado que una superficie 2D no puede almacenar la información lo suficiente para interpretar un objeto en 3D a la perfección, estos píxeles serían más grande en un holograma. "Estar en el universo [holográfico] es como estar en una película en 3D," dice Craig Hogan del Fermilab en Batavia, Illinois. "Sobre una gran escala, se ve uniforme y en tres dimensiones, pero si te acercas a la pantalla, se puede decir que el es plano y pixelado."

Hogan recientemente observó las lecturas de un exquisitamente sensible detector de movimiento en Hanover, Alemania, el cuál fue construido para detectar las ondas gravitatorias - ondulaciones en el tejido del espacio-tiempo. El experimento GEO600hasta ahora no ha encontrado nada, pero en el 2008 una fluctuación inesperada dejó al equipo rascándose la cabeza, hasta que Hogan sugirió que podría surgir de "fluctuaciones cuánticas", debido a la granularidad del espacio-tiempo. Con justicia, éstas deberían ser demasiado pequeñas para ser detectadas, por lo que el hecho de que fueran lo suficientemente grandes como para aparecer en las lecturas de GEO600 es evidencia tentativa de apoyo de que realmente el universo es un holograma, dice.
Bekenstein es prudente: "La idea holográfica es sólo una hipótesis, con el apoyo de algunos casos especiales." Mejor evidencia puede venir de un instrumento específico que se construye en el Fermilab, el cuál Hogan tiene previsto que entre en funcionamiento dentro de un par de años.
Un resultado positivo desafiaría a cada supuesto que tenemos acerca del mundo en el que vivimos lo que demostraría que todo es una proyección de algo que ocurre en una superficie plana a miles de millones de años luz de distancia de donde nos percibimos a nosotros mismos. Hasta el momento no tenemos idea de lo que ese "algo" puede ser, o cómo podría manifestarse como el mundo en el que vivimos. Tal vez esto no haría ninguna diferencia en la forma en que vivimos nuestras vidas, pero de alguna manera hay dudas.




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http://www.newscientist.com/article/mg21128221.300-existence-am-i-a-hologram.htm