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sábado, 7 de agosto de 2010

Una máquina del tiempo cuántica resuelve la paradoja del abuelo

Escrito por Kanijo en Fí­sica, tags: , ,

Máquina del tiempoUn nuevo tipo de viaje temporal basado en el teletransporte cuántico solventa las paradojas que han plagado a otras máquinas del tiempo, dicen los físicos.

De todas las raras consecuencias de la mecánica cuántica, una de las más extrañas es la idea de post-selección: la capacidad de disparar un cálculo que automáticamente ignora ciertos resultados.

Aquí tienes un ejemplo: supón que tienes una larga y tortuosa expresión en la que hay un terrorífico número de variables. La cuestión que quieres responder es qué combinación de variables hace que la expresión sea cierta lógicamente. Y la forma convencional de resolver esto es la fuerza bruta: intentar cada combinación de variables hasta encontrar una que funcione. Eso es difícil.

La post-selección, sin embargo, hace que la solución sea fácil de encontrar. Simplemente permites a las variables tomar cualquier valor aleatorio y luego post-seleccionas sobre la condición de que la respuesta debe ser cierta. Esto automáticamente descarta cualquier problema que pueda aparecer.

La post-selección es controvertida debido a que lleva a todo tipo de predicciones fantásticas sobre la potencia de los ordenadores cuánticos. Nadie está seguro de si es posible lograr este tipo de computación o cómo hacerlo, pero la mecánica cuántica parece permitirlo.

Ahora, la post-selección parece incluso más extraña gracias a unas nuevas ideas propuestas por Seth Lloyd del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y algunos compañeros. Dicen que si se combina la post-selección con otra extraña propiedad cuántica conocida como teletransporte, se puede construir una máquina del tiempo.

Antes de echar un vistazo a cómo funciona la idea, vamos a dar un breve repaso sobre el teletransporte cuántico. Éste es el fenómeno del entrelazamiento para reproducir en un punto del espacio un estado cuántico que existía anteriormente en otro punto del mismo.

La idea de Lloyd y compañía es usar la post-selección para hacer que tenga lugar este proceso a la inversa. La post-selección asegura que sólo cierto tipo de estados pueden ser teletransportados. Esto coloca inmediatamente un límite al estado que debe tener la partícula original antes de ser teletransportada. En efecto, el estado de esta partícula ha viajado hacia atrás en el tiempo.

Lo que es asombroso en esta máquina del tiempo es que no está plagada con las habituales paradojas del viaje en el tiempo, tales como la del abuelo, en la que una partícula viaja hacia atrás en el tiempo y evita que ella misma exista en el primer lugar.

La máquina del tiempo de Lloyd solventa esto debido a la naturaleza probabilística de la mecánica cuántica: cualquier cosa que permita esta máquina del tiempo puede también suceder con una probabilidad finita, gracias a estas leyes de la probabilidad.

Otra característica interesante de esta máquina es que no requiere de las distorsiones habituales del espacio-tiempo de las que dependen las máquinas tradicionales. En éstas, el tejido del espacio-tiempo tiene que ser retorcido de una forma que permita que tenga lugar el viaje en el tiempo. Estas condiciones pueden existir en los entornos más extremos del universo, tales como dentro de los agujeros negros, pero probablemente no en muchos sitios más.

El hecho de que pueda ser posible una máquina del tiempo similar cuando la mecánica cuántica se empuja hasta sus límites, sugiere una vía que puede mostrarse muy fructífera uniendo áreas dispares de la ciencia. “Nuestra esperanza es que esta teoría demuestre ser útil para formular una teoría cuántica de la gravedad”, dicen Lloyd y sus colegas.

Pero, ¿dónde podría construirse tal máquina? Ésta también es una pregunta compleja. La post-selección sólo puede tener lugar si la mecánica cuántica es no lineal, algo que parece posible en teoría pero no se ha observado en la práctica. Todas las evidencias hasta el momento indican que la mecánica cuántica es lineal. De hecho algunos teóricos proponen que las cosas aparentemente imposibles que permite la post-selección es una especie de demostración de que la mecánica cuántica debe ser lineal.

No obstante, si se permite un comportamiento no lineal, el viaje en el tiempo será posible. Como dicen Lloyd y compañía: “Es posible para las partículas (y, en principio para la gente) encontrar un túnel desde el futuro al pasado”.

Pon en marcha el Delorean.


Artículo de Referencia: arxiv.org/abs/1007.2615: The Quantum Mechanics Of Time Travel Through Post-Selected Teleportation

Fecha Original: 19 de julio de 2010
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domingo, 4 de julio de 2010

Los relojes cósmicos podrían tener la llave a los secretos del universo

RadiotelescopioUn equipo internacional de científicos han desarrollado una nueva y prometedora técnica que podría convertir a los púlsares – relojes cósmicos naturales excelentes – en registradores del tiempo todavía más precisos.

Este importante avance, liderado por científicos de la Universidad de Manchester y que ha aparecido el 24 de junio en la revista Science Express, podría mejorar la búsqueda de ondas gravitatorias y ayudar en los estudios del origen del universo.

Las ondas gravitatorias son misteriosas y poderosas perturbaciones que no han sido todavía observadas directamente, aunque se sabe que existen y fueron predichas por Einstein.

El descubrimiento directo de ondas gravitatorias, que llegan a los relojes cósmicos, modificándolos, podría permitir a los científicos estudiar eventos violentos como los procesos de fusión de agujeros negros supermasivos y ayudar a entender el universo poco después de su formación en el Big Bang.

Los científicos progresaron usando observaciones de púlsares realizadas durante décadas con el radiotelescopio Lovell, en el observatorio Jodrell Bank de la Universidad de Manchester.

Los púlsares son estrellas que han colapsado y que rotan, estudiadas con gran detalle desde su descubrimiento en 1967. La rotación extremadamente estable de estos volantes cósmicos ha conducido previamente al descubrimiento del primer planeta orbitando otras estrellas, y proporcionado rigurosos tests para las teorías de la gravedad que dan forma al universo.

Sin embargo, esta estabilidad rotacional no es perfecta y hasta ahora, pequeñas irregularidades en su rotación han reducido significativamente su utilidad como herramientas de precisión.

El equipo, liderado por el profesor Andrew Lyne de la Universidad de Manchester, ha usado observaciones del telescopio Lovell para explicar estas variaciones y mostrar un método por el cual éstas pueden ser corregidas.

El profesor Lyne explica: “Los mejores relojes humanos necesitan correcciones por diferentes motivos. Cambios en la temperatura, en la presión atmosférica, en la humedad, o en el campo magnético local. Ahora, hemos encontrado un medio potencial de corregir un reloj astrofísico”.

Se sabe que la tasa a la que los púlsares rotan decrece muy lentamente. Lo que el equipo ha encontrado es que las desviaciones surgen porque en realidad hay dos tasas de decrecimiento y no una, y que los púlsares cambian de tasa de modo impredecible y abrupto.

Estos cambios están asociados a un cambio en la forma del pulso emitido por el púlsar. Debido a esto, las medidas de precisión de la forma del pulso en un instante dado indican exactamente a cuál de las dos tasas corresponde y permite el calculo de una “corrección”. Esto mejora significativamente sus propiedades como relojes.

Los resultados dan una nueva visión sobre las extremas condiciones cerca de las estrellas de neutrones y ofrecen el potencial de mejorar los ya muy precisos experimentos en gravitación.

Se espera que este nuevo entendimiento de la rotación de los púlsares mejorará las probabilidades de que los púlsares que giran más rápido sean usados para detectar por primera vez las ondas gravitatorias.

El equipo de la universidad de Manchester colaboró en el proyectó con el Dr. George Hobbs del Australia Telescope National Facility, con el profesor Michael Kramer del Instituto Max Planck de Radioastronomía, y con la profesora Ingrid Stairs de la Universidad de British Columbia.

La investigación fué financiada por el Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicas.

Su director científico, el profesor John Womersley, dijo: “La astronomía no es como la mayoría de las otras ciencias, ya que no podemos medir directamente las propiedades de las estrellas y las galaxias. Éstas tienen que ser calculadas basándose en nuestro conocimiento de cómo funciona el universo – lo que significa que algo tan significativo como ser capaz de usar los púlsares como relojes cósmicos, un nuevo estándar para la medida del tiempo, tendrá importantes consecuencias para el avance de la ciencia y el conocimiento del universo”.

Muchos observatorios a lo largo del mundo están intentando usar los púlsares para detectar las ondas gravitatorias que son predichas como consecuencia de los agujeros negros supermasivos del universo.

Con la nueva técnica, los científicos pueden ser capaces de revelar las señales de ondas gravitatorias que permanecen ocultas por las irregularidades en la rotación de los púlsares.

El director del grupo de púlsares de la Universidad de Manchester, Dr. Ben Stappers, dijo: “Estos excitantes resultados fueron posibles gracias a la calidad y duración de la única base de datos de tiempos de púlsares del telescopio Lovell.


Autor: Dan Cochlin
Fecha Original: 25 de junio de 2010
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sábado, 5 de junio de 2010

¿Nuestro cerebro sabe qué hora es en todo momento?

Alguna vez nos hemos acostado pensando a qué hora deberíamos despertarnos y, aunque no tuviéramos despertador a mano, hemos abierto los ojos justo a esa hora. ¿Eso significa que el cerebro sabe qué hora es?

En 1940, los psicólogos creían que teníamos semejante control del tiempo gracias a una versión básica de un cronómetro que contaba una serie de movimientos regulares fijos, como impulsos cerebrales. Pero nuestro cerebro mide el tiempo de una forma más alambicada.

Dean Buonomano, un profesor de Neurobiología y Psiquiatría de la UCLA, argumenta que, cada vez que el cerebro procesa un evento sensorial, como el piar de un pájaro, por ejemplo, se dispara una cascada de reacciones entre las células cerebrales y sus conexiones. Cada una de ellas deja una huella que permite al cerebro recomponer la información y codificar el tiempo.

Para entenderlo mejor hay que pensar en lo que sucede en un estanque cuando lanzamos una piedra. Cuanto más lejos lleguen las ondas del agua, más tiempo han tardado en esfumarse. Pues bien, cuando oímos, siguiendo con el ejemplo, dos píos de un pájaro, el primero da lugar a un pico de tensión en algunas neuronas auditivas, que a su vez provoca que otras neuronas se exciten también.

Las señales reverberan entre las neuronas durante medio segundo, del mismo modo que cuando arrojamos la piedra en el estanque, las ondas se extienden hasta desaparecer.

Cuando se produce el segundo pío, las neuronas todavía no se han reestablecido. Como resultado, el segundo crea un sonido diferente al patrón del sonido inicial. Y nuestra sensación será la de una sucesión de sonidos rápida. Porque cada acontecimiento es codificado teniendo en cuenta los anteriores.

Por otra parte, Warren Meck, experto neurólogo de la Universidad de Duke, en EE.UU, asegura que nuestro cerebro tiene tres formas de medir el tiempo. En primer lugar, están los ritmos circadianos, es decir, los que controlan el sueño, la vigilia, etc. Luego está nuestra habilidad para medir milisegundos, que es el sistema más útil para la realización de acciones de psicomotricidad fina. Y, por último. Está la que mide los lapsos de tiempo, que van desde unos segundos hasta algunos minutos.

Tenemos una especie de ritmómetro biológico que recoge las señales relacionadas con el tiempo de todo el cerebro y coordina si se producen simultáneamente y se refieren a acontecimientos o percepciones singulares.

Meck cree que esta función de coordinación la lleva a cabo una estructura en el cerebro medio cargada de neuronas espinosas (llamadas así porque tienen muchas ramificaciones a modo de espinas).

Sin embargo, la velocidad con la que miden el paso del tiempo estas neuronas se puede modificar. Parece ser que el detonante de que estas neuronas espinosas se pongan en funcionamiento se encuentra en la dopamina. Si se añade dopamina a este cronómetro, el tiempo va más deprisa.

Esto podría explicar la hiperactividad. O el hecho de que, cuando envejecemos, el tiempo nos pasa más deprisa: a mayor edad, se reduce la cantidad de dopamina de nuestro organismo. Y también explicaría que algunas drogas nos aceleren, como la cocaína, y otras nos ralenticen el tiempo, como la marihuana.

Después de todo, el cerebro es un buen reloj, aunque pueda modificarse su velocidad. Como jocosamente explica Eduardo Mendoza en su novela El misterio de la cripta embrujada:

Con este consuelo me metí en la cama y traté de dormirme repitiendo para mis adentros la hora en que quería despertarme, pues sé que el subconsciente, además de desvirtuar nuestra infancia, tergiversar nuestros afectos, recordarnos lo que ansiamos olvidar, revelarnos nuestra abyecta condición y destrozarnos, en suma, la vida, cuando se le antoja y a modo de compensación, hace las veces de despertador.

Vía | ¿Cuánto pesa la Tierra? De Ana Pérez Martínez

domingo, 30 de mayo de 2010

12 Attosegundos: Un nuevo récord para el tiempo más corto controlable

Escrito por Nicolás Pérez

Los lásers pueden generar ahora pulsos de luz de menos de 100 attosegundos, lo que permite mediciones en tiempo real de escalas de tiempo ultracortas que son inaccesibles por cualquier otro método. Los científicos del Max Born Institute for Nonlinear Optics and Short Time Spectroscopy (MBI) en Berlín han demostrado cómo medir el tiempo con una incertidumbre residual de 12 atto-segundos, un nuevo récord mundial para la menor escala de tiempo controlable.


La luz es una onda electromagnética de muy alta frecuencia y en el espectro visible una única oscilación del campo eléctrico sólo toma entre 1200-2500 attosegundos. Un pulso de láser ultracorto se compone de unas pocas de estas oscilaciones, pero los pulsos de las fuentes convencionales de láser de pulsación corta muestran fuertes fluctuaciones de las posiciones del máximo de campo relativo al centro del pulso. Para una intensidad de campo máxima, el centro del pulso tiene que coincidir con un máximo del campo eléctrico, que se muestra en la figura como una curva roja. En consecuencia, se han desarrollado métodos para estabilizar la posición del máximo de campo, es decir, la fase del pulso.

Pulso de 12 attosegundos
Pulso de luz ultracorto con fase de estabilización óptica. Un pulso de láser ultracorto se compone de unas pocas de estas oscilaciones. (Curva de color rojo o azul). Curvas negras: campo envolvente del pulso. La intensidad máxima de campo se obtiene si el máximo de campo coincide con el centro del pulso. (Curva roja). El nuevo método ideado estabiliza el patrón del campo del pulso. Dos ampliaciones de la imagen muestran las más pequeñas fluctuaciones temporales mostradas previamente (círculo verde, estabilización del láser, desviación de 100 attosegundos) en comparación con las que mostró el nuevo método de síntesis directa del campo (cuadro amarillo, desviación de 12 attosegundos) Créditos: Instituto Max Born.

Junto con el fabricante de lásers Femtolasers con base en Viena, los investigadores del MBI en el grupo de Günter Steinmeyer han desarrollado ahora un nuevo método para controlar la fase del pulso de salida del láser. En contraste con los enfoques anteriores, no es necesaria ninguna manipulación en el interior del láser, lo que elimina totalmente las fluctuaciones de la potencia del mismo y la duración del pulso y garantiza una estabilidad mucho mayor a largo plazo. La corrección de la fase del pulso se basa en un variador de frecuencia llamado acusto-óptico, que se acciona directamente por la señal medida.

Dice Steinmeyer: “Esta corrección directa de la fase simplifica drásticamente muchos experimentos en física de attosegundos y metrología de frecuencias.”

Anteriormente, la estabilización de la posición de los máximos de campo sólo era posible con una precisión de unos 100 attosegundos (10-16s., correspondiente a 1/20 de la longitud de onda), que es comparable a la duración mínima de los pulsos de attosegundos mostrados hasta ahora. El nuevo método permite llevar esta limitación hasta 12 atto-segundos (1,2×10-17s., 1/200 de la longitud de onda), lo que sobrepasa la unidad atómica de tiempo (24 attosegundos) en un factor de dos. Como la unidad atómica de tiempo marca la escala de tiempo más rápida posible de los procesos en las capas exteriores de un átomo, el nuevo método de estabilización permitirá importantes avances en la investigación sobre los procesos más rápidos de la naturaleza.

Los investigadores apuntan que su éxito se basó en una colaboración muy estrecha con el fabricante de láseres Femtolasers, que proporcionó un láser específicamente optimizado para el experimento conjunto y actualmente están desarrollando productos basados en este nuevo método.


Cita: Doi: 10.1038/NPHOTON.2010.91
Fecha Original: 11 de mayo de 2010
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martes, 6 de abril de 2010

¿Qué ha que avance el tiempo? Culpa al Big Bang

Escrito por Kanijo en Fí­sica

Big Bang

Una oportuna entrevista con el físico Sean Carroll sobre cómo nuestro viaje de ida desde el pasado hacia el futuro está entrelazado con la entropía y el origen del universo.

Los físicos a menudo describen el tejido del universo en el que habitamos como un espacio-tiempo de cuatro dimensiones, con tres dimensiones espaciales y una temporal. Pero mientras que pasamos nuestros días viajando por el espacio en la dirección que deseamos (siempre que la gravedad y los obstáculos sólidos lo permitan), el tiempo nos empuja, queramos o no, a lo largo de una única dirección predeterminada del tiempo: hacia el futuro.

Esta es la flecha del tiempo — la vida nos lleva desde el pasado, a través del presente, hacia el futuro. El argumento de Back to the Future (Regreso al futuro) trata de esto, aunque nadie sabe cómo invertir la flecha – cómo movernos hacia atrás en el tiempo – y las paradojas lógicas que darían como resultado de tal viaje al pasado que nos colocarían, en el mejor caso, en una situación peliaguda. (Gracias a la predicción de la relatividad especial llamada dilatación temporal, el viaje al futuro lejano es relativamente fácil: simplemente muévete rápido, realmente rápido).

En su nuevo libro, From Eternity to Here (De la eternidad a aquí) (Dutton, 2010), el físico teórico Sean Carroll del Instituto Tecnológico de California se propone explicar por qué la flecha del tiempo sigue adelante inexorable en una dirección. Expandiendo los conceptos de su artículo de junio de 2008 para Scientific American, Carroll defiende la necesidad de casar tres ideas aparentemente dispares: tiempo, entropía y cosmología.

La entropía, que en términos comunes es la medida del desorden de un sistema, aumenta con el tiempo, tal y como dicta la segunda ley de la termodinámica. Para ilustrar el inexorable crecimiento de la entropía, Carroll nos lleva a la mesa del desayuno – no puedes des-revolver los huevos, señala, y no se puede des-remover la leche del café. Estos sistemas invariablemente llevan a configuraciones desordenadas, o de alta entropía. Cada uno de estos ejemplos muestra cómo el continuo crecimiento de la entropía llena el mundo de procesos irreversibles que dividen el pasado del futuro: Hacer una tortilla o mezclar leche en una taza de café son eventos que funcionan sólo en una dirección temporal.

Pero, ¿por qué debería incrementarse siempre la entropía? Aquí es donde Carroll se vuelve hacia la cosmología, la cual debe explicar por qué se inició el universo en un estado de insólita baja entropía. Hablamos con el físico sobre su nuevo libro y los retos de presentar física de vanguardia a una audiencia amplia.

¿Qué suscita tanto interés por el tiempo? Para un observador simplista es algo que simplemente pasa y con el que no podemos hacer nada; no cambia.

Hay dos cosas que me inspiraron para escribir el libro. Una es que el tiempo es algo que nos es familiar. Todos lo usamos – no tenemos problemas en leer un reloj. Pero entonces, cuando se actúa como un buen científico o filósofo y se le intenta dar sentido, surge un problema: Las leyes fundamentales de la física tratan el pasado y el futuro como si fuesen exactamente iguales, mientras que el mundo no lo hace. Hay una gran diferencia — el pasado ya sucedió, y el futuro está aún por llegar. Por lo que estaría bien reconciliar eso. Ése es el problema de la flecha del tiempo en el que se ha pensado durante al menos los últimos dos siglos.

Creo que es un problema interesante e importante, y es tan bueno para escribir sobre él como cualquier otro. Pero hay algo que creo que hace de este problema algo especial, y es que la respuesta a por qué el pasado es diferente el futuro, sea cual sea su final, no trata sólo de lo que sucede aquí mientras estamos hablando, conforme pasa el tiempo en nuestras vidas cotidianas. Está íntimamente conectado con todo el universo – con lo que sucedió en el Big Bang, con las condiciones especiales en las que se inició nuestro universo.

Una comprensión total de lo que sucede en nuestras vidas cotidianas tiene que tener en cuenta lo que sucedió en el Big Bang. Y no sólo es que sea intrínsecamente interesante y algo divertido en lo que pensar, sino también un misterio al que no se ha prestado mucha atención por parte de los científicos que trabajan en él; está un poco subestimado. Estamos tan lejos de saber la respuesta que no pensamos mucho sobre eso. Por lo que quiero llevar la atención a esta conexión entre la flecha del tiempo y la cosmología, tanto a los lectores cotidianos como a mis amigos científicos. Creo que es algo que deberíamos realmente tener en mente como uno de los misterios fundamentales que afronta la ciencia moderna.

Como lector cotidiano, aprecio mucho las citas introductorias de los capítulos desde Annie Hall, Vladimir Nabokov, o Dos tontos muy tontos. ¿Qué reto supuso tratar de mantener el libro como algo accesible y divertido?

Lo intenté con todas mis fuerzas, y creo que tuve éxito en algunos lugares más que en otros. Gran parte del material no era exactamente en lo que yo trabajaba, por lo que tuve que aprender mucho sobre un montón de cosas de las que era apenas consciente. En realidad creo que lo hice mejor haciendo esas secciones animadas, interesantes y accesibles que las secciones que comprendía mejor. Debido a que sabía que tenía que sentarme y pensar muy profundamente sobre ello; no pude dar mi charla habitual.

Las buenas noticias son que, excepto por unas pocas cosas sobre mecánica cuántica y el multiverso, la mayor parte de ideas básicas son bastante captables. No son drásticamente abstractas; no tenemos que trabajar en dimensiones superiores o cosas como esas. Puedes ver las ideas básicas de las que estamos hablando trabajando por sí mismas en la vida cotidiana.

Soy un convencido de que la ciencia es parte de algo cultural mayor. La ciencia no es todo por sí misma. Por lo que definitivamente quiero dar la sensación de que cuando pensamos sobre el universo y el espacio y la experiencia y la memoria y el libre albedrío y todas esas cosas de las que hablo en el libro, son tanto ciencia como nuestras vidas cotidianas y la cultura en la que vivimos, por lo que ¿por qué no divertirnos y unirlas?

Volviendo a la ciencia por un momento, ¿cómo interviene el concepto de entropía con la flecha del tiempo?

Bien, creo que la gente probablemente haya escuchado la palabra entropía. Aumenta; esa es la segunda ley de la termodinámica. Tienes ese famoso – al menos famoso entre los científicos — episodio con [el novelista y físico inglés] C. P. Snow, donde trataba de convencer a la gente de que no deberían ser sólo ilustrados en literatura sino también en ciencia. Y el ejemplo que elige Snow como algo que todo el mundo debería conocer es la segunda ley de la termodinámica, la ley que dice que la entropía se incrementa.

Y esto es cierto, y creo que es un gran ejemplo, pero lo que pienso que en realidad está subestimado es todo lo que concierne a la flecha del tiempo – lo que pensaríamos sobre “cómo funciona el tiempo”, el hecho de que el pasado está escrito en piedra mientras que el futuro aún puede alterarse – todo debido a la entropía. El hecho de que puedas recordar ayer pero no mañana es debido a la entropía. El hecho de que siempre naces joven y mueres viejo, y no al revés como Benjamin Button — es todo debido a la entropía. Por lo que creo que la entropía no es apreciada como algo que tiene un papel crucial en cómo pasamos por nuestra vida.

Usted tiene una especie de momento de sinceridad en el libro cuando habla sobre un veterano físico al que no nombra que tuvo algunas quejas con sus teorías sobre el tiempo y la segunda ley.

Su objeción era con la idea de que la comología tenía algo que ver.

La siguiente frase es totalmente cierta: Para comprender la segunda ley de la termodinámica, o cómo funciona la flecha del tiempo en nuestras vidas cotidianas, no tenemos que hablar sobre cosmología. Si tomas un libro de mecánica estadística, no habrá nada de cosmología en absoluto. Por lo que sería incorrecto decir que tenemos que comprender el Big Bang para usar la segunda ley de la termodinámica, para saber cómo funciona. El problema es que para comprender por qué existe, se requiere un conocimiento de la cosmología y lo que sucedió en el Big Bang.

Una vez asumes que el universo tiene una entropía baja por la razón que sea, todo lo demás se sigue, y sobre esto es sobre lo que siempre hablamos en los libros de texto. Pero vamos a ser un poco más ambiciosos que eso. Queremos comprender por qué era de esta forma – ¿por qué la entropía era ayer menor que hoy?

Comprender por qué la entropía era menor ayer requiere de la cosmología. Y creo que si te sientas y lo piensas con cuidado no hay ninguna duda de que esto es cierto, aunque mucha gente no lo acepta aún.

Si se toma esta aproximación y se mira al tiempo desde una perspectiva cosmológica, ¿qué era esta condición de baja entropía en el pasado? ¿Qué aspecto tendría?

No aprendemos nada sobre el inicio del universo haciendo esta observación. Ya sabemos qué aspecto tenía el inicio del universo. Era liso, se expandía muy rápidamente, era un estado denso y caliente, y había una gran cantidad de materia en el universo. Ahora, esta parece que era una configuración del universo de entropía muy baja, y ese es el misterio. Por lo que no se trata de aprender qué aspecto tenía el universo joven, algo que ya sabemos – se trata de que al intentar explicarlo, al tratar de llegar a una teoría, sea la inflación o el universo cíclico o un gran rebote, no se ha tenido éxito al explicar los inicios del universo a menos que expliques por qué tenía entropía baja. Y puedo pensar en un tremendo número de teorías cosmológicas contemporáneas que fallan tal requisito; dan un paso lateral para rodear la cuestión en lugar de abordarla frontalmente.

¿Estas teorías hacen predicciones que puedan ser probadas basándonos en nuestra comprensión del tiempo y la entropía?

Aún no. Nos encantaría hacerlo. Todo lo que puedo decir es que espero que lo hagan. Hablo de este tema en el epílogo del libro.

Por una parte, si estas ideas no se conectan con las cosas que observamos, es inútil hablar de ellas. Pero esto no es lo mismo que decir que, debido a que no podemos conectarlas actualmente con predicciones observables, es inútil hablar de ellas. Son parte de un cuadro mucho mayor – tenemos que comprender cómo se unen la mecánica cuántica y la gravedad mucho antes de que podamos decir definitivamente que tenemos la respuesta correcta a estas cuestiones.


Autor: John Matson
Fecha Original: 7 de enero de 2010
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