domingo, 18 de noviembre del 2018 Fecha
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¿Dónde estarán las respuestas?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo misterioso    ~    Comentarios Comments (8)

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Einstein y las cosas que decía »

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René Descartes, filósofo, matemático y físico  francés, considerado el padre de la filosofía moderna, así como uno de los nombres más destacados de la revolución científica. El método científico ( del latín scientia = conocimientocamino hacia el conocimiento) es un método de investigación usado principalmente en la producción de conocimiento en las ciencias. Para ser llamado científico, un método de investigación debe basarse en la empírica y en la medición, sujeto a los principios específicos de las pruebas de razonamiento.  El método científico es: «un método o procedimiento que ha caracterizado a la ciencia natural desde el siglo XVII, que consiste en la observación sistemática, medición, experimentación, la formulación, análisis y modificación de las hipótesis»
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El método científico está sustentado por dos pilares fundamentales. El primero de ellos es la reproducinilidad, es decir, la capacidad de repetir un determinado experimento, en cualquier lugar y por cualquier persona. Este pilar se basa, esencialmente, en la comunicación y publicidad de los resultados obtenidos (por ej. en forma de artículo científico). El segundo pilar es la refutabilidad. Es decir, que toda proposición científica tiene que ser susceptible de ser falsada o refutada. Esto implica que se podrían diseñar experimentos, que en el caso de dar resultados distintos a los predichos, negarían la hipótesis puesta a prueba.

 

¡Son posibles tántas cosas!

Algunos quieren encontrar las respuestas en la religión (que si ha sido escogida voluntariamente… ¡bien está!). Pero, como todos sabemos, es cosa de fe. Creer en aquello que no podemos ver ni comprobar no es precisamente el camino de la ciencia que empieza por imaginar, después conjeturar, más tarde teorizar, se comprueba una y mil veces la teoría aceptada a medias y sólo cuando todo está amarrado y bien atado, todas esas fases pasan a la categoría de una ley o norma que se utiliza para continuar investigando en la buena dirección. Einstein solía decir: “La religión sin Ciencia es ciega.”

 

 

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El mundo no sigue el método previsible, sino que está sujeto a lo imprevisto y lo caótico

 

Otros han sido partidarios de la teoría del cáos y argumentan que a medida que el nivel de complejidad de un sistema aumenta, entran en juego nuevos tipos de leyes. Entender el comportamiento de un electrón o un quark es una cosa; utilizar este conocimiento para comprender el comportamiento de un tornado es otra muy distinta. La mayoría está de acuerdo con este aspecto. Sin embargo, las opiniones divergen con respecto a si los fenómenos diversos y a veces inesperados que pueden darse en sistemas más complejos que las partículas individuales son realmente representativos del funcionamiento de los nuevos principios de la física, o si los principios implicados son algo derivado y están basados, aunque sea de un modo terriblemente complicado, en los principios físicos que gobiernan el ingente número de componentes elementales del universo.

 

 

 

 

“La teoría del todo o teoría unificada fue el sueño incumplido de Einstein. A este empeñó dedicó con toda su pasíón los últimos 30 años de su vida. No lo logró, y hoy continúa sin descubrirse. Consiste en una teoría definitiva, una ecuación única que dé respuesta a todas las preguntas fundamentales del Universo. Claro que, Einstein no sabía que las matemáticas para plasmar esa Teoría mágica… ¡No se habían inventado en su tiempo ni tampoco en el nuestro!

 

 

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La teoría del todo debe explicar todas la fuerzas de la Naturaleza, y todas las características de la energía y la materia. Debe resolver la cuestión cosmológica, es decir, dar una explicación convincente al origen del Universo. Debe unificar relatividad y cuántica, algo hasta ahora no conseguido. Y además, debe integrar otros universos en caso de que los haya. No parece tarea fácil. Ni siquiera se sabe si existe una teoría del todo en la Naturaleza. Y, en caso de que exista, si es accesible a nuestro entendimiento y a nuestras limitaciones tecnológicas para descubrirla.”

Einstein se pasó los últimos treinta años de su vida en la búsqueda de esa teoría que nunca pudo encontrar. En los escaparates de la 5ª Avenida de Nueva York, exponían sus ecuaciones y la gente, sin entender lo que veían, se arremolinaban ante el cristal para verlas.

 

 

 

 

Casi todo el mundo está de acuerdo en que el hallazgo de la Gran Teoría Unificada (teoría del Todo), no significaría de modo alguno que la psicología, la biología, la geología, la química, y también la física, hubieran resuelto todos sus problemas.

 

 

 

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En la Teoría de cuerdas subyace una teoría cuántica de la Gravedad que, en 11 dimensiones es más sociable y se junta con las otras tres fuerzas que rechaza en el Modelo Estándar.

 

El universo es un lugar tan maravilloso, rico y complejo que el descubrimiento de una teoría final, en el sentido en el que esta planteada la teoría de supercuerdas, no supondría de modo alguno el fin de la ciencia ni podríamos decir que ya lo sabemos todo y para todo tendremos respuestas.  Más bien será, cuando llegue, todo lo contrario: el hallazgo de esa teoría de Todo (la explicación completa del universo en su nivel más microscópico, una teoría que no estaría basada en ninguna explicación más profunda) nos aportaría un fundamento mucho más firme sobre el que podríamos construir nuestra comprensión del mundo y, a través de estos nuevos conocimientos, estaríamos preparados para comenzar nuevas empresas de metas que, en este momento, nuestra ignorancia no nos dejan ni vislumbrar. La nueva teoría de Todo nos proporcionaría un pilar inmutable y coherente que nos daría la llave para seguir explorando un universo más comprensible y por lo tanto, más seguro, ya que el peligro siempre llega de lo imprevisto, de lo desconocido que surge sin aviso previo; cuando conocemos bien lo que puede ocurrir nos preparamos para evitar daños.

 

 

 

 

 

La búsqueda de esa teoría final que nos diga cómo es el universo, el tiempo y el espacio, la materia y los elementos que la conforman, las fuerzas fundamentales que interaccionan, las constantes universales y en definitiva, una formulación matemática o conjunto de ecuaciones de las que podamos obtener todas las respuestas, es una empresa nada fácil y sumamente complicada; la teoría de cuerdas es una estructura teórica tan profunda y complicada que incluso con los considerables progresos que ha realizado durante los últimos décadas, aún nos queda un largo camino antes de que podamos afirmar que hemos logrado dominarla completamente. Se podría dar el caso de que el matemático que encuentre las matemáticas necesarias para llegar al final del camino, aún no sepa ni multiplicar y esté en primaria en cualquier escuela del mundo civilizado.

Muchos de los grandes científicos del mundo (Einstein entre ellos), aportaron su trabajo y conocimientos en la búsqueda de esta teoría, no consiguieron su objetivo pero sí dejaron sus ideas para que otros continuaran la carrera hasta la meta final. Por lo tanto, hay que considerar que la teoría de cuerdas es un trabajo iniciado a partir de las ecuaciones de campo de la relatividad general de Einstein, de la mecánica cuántica de Planck, de las teorías gauge de campos, de la teoría de Kaluza-Klein, de las teorías de… hasta llegar al punto en el que ahora estamos.

 

 

 

 

El Universo de lo muy grande y el de lo muy pequeño… ¡Es el mismo universo! Simplemente se trata de mirar en distintos ámbitos del saber, y, la importancia de las medidas… ¡también es relativia! Porque, ¿podríamos valorar la importancia de los electrones. La existencia de los fotones,  o, simplemente la masa del protón? Si alguno de esos objetos fuese distinto, el Universo también lo sería.

La armoniosa combinación de la relatividad general y la mecánica cuántica es un éxito muy importante. Además, a diferencia de lo que sucedía con teorías anteriores, la teoría de cuerdas tiene la capacidad de responder a cuestiones primordiales que tienen relación con las fuerzas y los componentes fundamentales de la naturaleza.

Igualmente importante, aunque algo más difícil de expresar, es la notable elegancia tanto de las respuestas que propone la teoría de cuerdas, como del marco en que se generan dichas respuestas. Por ejemplo, en la teoría de cuerdas muchos aspectos de la naturaleza que podrían parecer detalles técnicos arbitrarios (como el número de partículas fundamentales distintas y sus propiedades respectivas) surgen a partir de aspectos esenciales y tangibles de la geometría del universo. Si la teoría de cuerdas es correcta, la estructura microscópica de nuestro universo es un laberinto multidimensional ricamente entrelazado, dentro del cual las cuerdas del universo se retuercen y vibran en un movimiento infinito, marcando el ritmo de las leyes del cosmos.

Lejos de ser unos detalles accidentales, las propiedades de los bloques básicos que construyen la naturaleza están profundamente entrelazadas con la estructura del espacio-tiempo.

 

 

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“El espacio-tiempo es una estructura suave, al menos así lo sugiere un nuevo estudio, anotando una posible victoria para Einstein sobre los teóricos cuánticos que vinieron después de él.”

Accede al artículo original espacioprofundo.es/2013/01/11/einstein-tenia-razon-el-espacio-tiempo-es-una-estructura-suave/ © Espacio Profundo

 

 

 

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Claro que, siendo todos los indicios muy buenos, para ser serios, no podemos decir aún que las predicciones sean definitivas y comprobables para estar seguros de que la teoría de cuerdas ha levantado realmente el velo de misterio que nos impedía ver las verdades más profundas del universo, sino que con propiedad se podría afirmar que se ha levantado uno de los picos de ese velo y nos permite vislumbrar algo de lo que nos podríamos encontrar.

La teoría de cuerdas, aunque en proceso de elaboración, ya ha contribuido con algunos logros importantes y ha resuelto algún que otro problema primordial como por ejemplo, uno relativo a los agujeros negros, asociado con la llamada entropía de Bekenstein-Hawking, que se había resistido pertinazmente durante más de veinticinco años a ser solucionada con medios más convencionales. Este éxito ha convencido a muchos de que la teoría de cuerdas está en el camino correcto para proporcionarnos la comprensión más profunda posible sobre la forma de funcionamiento del universo, que nos abriría las puertas para penetrar en espacios de increíble belleza y de logros y avances tecnológicos que ahora ni podemos imaginar.

Como he podido comentar en otras oportunidades, Edward Witten, uno de los pioneros y más destacados experto en la teoría de cuerdas, autor de la versión más avanzada y certera, conocida como teoría M, resume la situación diciendo que: “la teoría de cuerdas es una parte de la física que surgió casualmente en el siglo XX, pero que en realidad era la física del siglo XXI“.

Witten, un físico-matemático de mucho talento, máximo exponente y punta de lanza de la teoría de cuerdas, reconoce que el camino que está por recorrer es difícil y complicado. Habrá que desvelar conceptos que aún no sabemos que existen.

El hecho de que nuestro actual nivel de conocimiento nos haya permitido obtener nuevas perspectivas impactantes en relación con el funcionamiento del universo es ya en sí mismo muy revelador y nos indica que podemos estar en el buen camino revelador de la rica naturaleza de la teoría de cuerdas y de su largo alcance. Lo que la teoría nos promete obtener es un premio demasiado grande como para no insistir en la búsqueda de su conformación final.

El universo, la cosmología moderna que hoy tenemos, es debida a la teoría de Einstein de la relatividadgeneral y las consecuencias obtenidas posteriormente por Alexandre Friedmann. El Big Bang, la expansión del universo, el universo plano y abierto o curvo y cerrado, la densidad crítica y el posible Big Crunch que, según parece, nunca será un hecho y, el universo, tendrá una “muerte” térmica, es decir, cuando el alejamiento de las galaxias lo haga más grande, más oscuro y más frío. En el cero absoluto de los -273 ºC, ni los átomos se moverán.

Un comienzo y un final que abarcará miles y miles de millones de años de sucesos universales a escalas cosmológicas que, claro está, nos afectará a nosotros, insignificantes mortales habitantes de un insignificante planeta, en un insignificante sistema solar creado por una insignificante y común estrella.

Pero… ¿somos en verdad tan insignificantes

emilio silvera

 

  1. 1
    Emilio Silvera
    el 4 de noviembre del 2018 a las 8:53

    Todas las respuestas están en nosotros mismos que, mediante la observación, el trabajo pertinaz, el experimento, y el estudio del mundo que nos rodea, de la Naturaleza y el Universo en fín, encontraremos de manera “cuantizada” y nunca de golpe. Precisamente por eso, la Teoría del Todo… ¡Nunca llegará! ¿Una teoría que conteste todas las preguntas? ¿Quien será el guapo que pueda plantear una ecuación de esa índole?

    Las respuestas las tenemos que buscar, las tenemos que ganar con esfuerzo, en este mundo nuestro… ¡Nada se regala! Todo hay que ganarlo con esfuerzo y sacrificio.

    Trabajemos para que el día del mañana, eso que llamamos Futuro, sea mejor para nuestros hijos.

    Responder
  2. 2
    Fandila Soria
    el 5 de noviembre del 2018 a las 20:13

    No habrá Teoría del Todo porque las dimensiones se complican tanto hacía abajo como hacía arriba. Es decir no hay nada único que sea aplicable a cualquier dimensión.

    El fraccionamiento (A mi manera de ver) no puede tener límite. Tampoco puede haberlo hacia lo macro, fuere como fuere.

    ¿Dónde habrá una ley única que todo lo abarque, si cada día se descubren nuevos procesos?

    No habría más T. del Todo que la del movimiento de toda materia, y eso ya se aplica desde el principio.

    Responder
    • 2.1
      emilio silvera
      el 6 de noviembre del 2018 a las 5:40

      Sí, amigo Fandila, las cosas son como dices y, sin embargo… ¡Somos tan presuntuosos! Creemos saber más de lo que realmente sabemos, nos dejamos llevar por la euforia de los logros alcanzados y, no nos paramos a pensar que son más los logros que están pendientes de conquista que los ya alcanzados. Se podría decir, aunque parezca algo exagerado, que ahora estamos en la línea de salida de lo que será. El mundo dentro de 200 años será irreconocible, si pudiéramos estar allí para entonces nos asombrarían las nuevas teorías, los nuevos inventos, los descubrimientos realizados en nuestro Universo… 

      En todas las épocas ha pasado igual, hicieron lo que sus conocimientos del momento les permitía hacer y, de esa manera, avanzaron y, los que vinieron detrás, con las herramientas que les dejaron, siempre superaron lo que los otros hicieron pero, sin dejar de reconocer que sin la labor de aquellos, éstos no habrían podido alcanzar dichas victorias.

      Es la causalidad de la física, todo lo que es es el resultado de lo que fue y, el presente está cargado del futuro que será.

      Pero, saberlo todo… ¡Nunca podrá ser una realidad! LO dejaremos en el sueño de algunos que quieren alcanzar la gloria

      Responder
  3. 3
    Pedro
    el 6 de noviembre del 2018 a las 9:24

    Acerca del titulo ¿Dónde están las respuestas?

    Una cuestión, cuando hablamos de cargas eléctricas bien de un bosón o bien de un fermion ¿Se habla de la misma propiedad física?
    Ya que en función del tipo de partícula su comportamiento difiere. Entre dos bosones positivos y entre dos fermiones positivos su comportamiento son completamente opuestos.
    Al margen de unas ser partículas mensajeras, y otras portadoras / soportes de la misma materia, olvidando el principio  de exclusión de Pauli.
    ¿Cómo sería el supuesto comportamiento entre un bosón positivo y un fermion positivo?

    Responder
    • 3.1
      emilio silvera
      el 6 de noviembre del 2018 a las 11:18

      Los comportamientos de los unos y los otros son diferentes, unos son “sociables” y los otros no. Los bosones que intemedian la radiación electromagnética se juntan y forman la luz , mientras que los fermiones electrónicos se rechazan y degeneran para formar las estrellas enanas blancas frenando la fuerza de Gravedad, Unos pueden formar el condensado de Bose-Einstein y los otros no.
      Características muy distintas y funciones diferentes.

      Responder
  4. 4
    Fandila Soria
    el 6 de noviembre del 2018 a las 11:36

    Todo aparece distinto si consideramos que bosones y fermiones son ondas partícula. Y todo aparece igual de coherente. Pero los bosones serán más simples, y más libres por tanto. 

    Responder
  5. 5
    Pedro
    el 6 de noviembre del 2018 a las 12:35

     
        No me refiero a las distintas características tanto de bosónes como de fermiones,  me refiero a sus cargas eléctricas nada más. ¿Como se comportaría un fermion enfrentándose a un bosón? Ambos teniendo cargas positivas. ¿Cuál sería su reacción en este caso concreto? ¿Si es posible tal interacción?.
    Por ejemplo: un electrón frente aún bosón w-

    Responder
  6. 6
    Fandila Soria
    el 8 de noviembre del 2018 a las 11:53

    ¿Los bosones, libres, o formando parte de los fermiones, qué nos querría decir?

    Si todo lo grande está hecho de lo pequeño, ¿podríamos afirmar que la materia oscura constituye la materia macro?

    ¿Por qué no? De qué se compone un quark o un electrón, ¿hemos llegado por casualidad a desentrañarlos?

    La sutilidad de los bosones y su no carga externa, es decir, que apenas si los rebasa, hace que puedan “compactarse” en la distribución Bose-Einstein. Algo, que en menor medida también ocurre para los fermiones.

    Cuál es la diferencia. El fermión es más complejo, y su múltiples componentes (En orbitaciones) tienden a ocupar más espacio, sobre todo cuando sus espines son “transversales” que son lo suyo. Los bosones con su spin resultante de 1 en dirección con su trayectoria y dada su “escasa” composición, pueden apretujarse sin apenas inconvenientes.
    La carga de fermiones y bosones, aun teniendo el mismo significado actúan de manera distinta: el bosón mayormente hacia adentro de él mismo, el fermión también cara al exterior hacia adonde se extiende.
    Lo que ocurre que cuando fermión y bosón se enfrentan eléctricamente, atracción o repulsión vienen complementadas por otras fuerzas mayores. La distancia necesaria ha de ser tan pequeña, que gravedad y fuerza fuerte superan a la eléctrica.
    ¿Podría pensarse que los fermiones, materia más macro, puedan estar formados por bosones, materia más antigua y sutil?
    ¿Por que no? Y de cuántos elementos hablaríamos.

    Responder

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