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¿Por qué es tan difícil para la ciencia responder algunas preguntas básicas?

La ciencia responde muchas preguntas, pero algunas nos ponen a prueba porque son inherentemente difíciles. Nos llevan al margen. Echemos un vistazo a algunos, por qué nos prueban:

en gran pensamiento, astrofísico teórico Ethan Siegel Discute el cinco rompecabezas La física fundamental, y resolver cualquiera de ellos, «podría desencadenar nuestra comprensión del universo». Hmm, ¿cómo comenzó el universo, qué explica la masa de los neutrinos, por qué nuestro universo está dominado por la materia, qué es la materia oscura y qué es la energía oscura?: sobre nuestro universo dominado por la materia:

El universo está impregnado de más materia que antimateria. Sin embargo, la física conocida no puede explicar la asimetría observada entre materia y antimateria.

El Big Bang produce materia, antimateria y radiación, con un ligero aumento en la formación de materia en algún momento, lo que da como resultado nuestro universo actual. Cómo surgió la asimetría, o cómo se originó donde no había asimetría para empezar, sigue siendo una pregunta abierta, pero podemos estar seguros de que el exceso de quarks arriba y abajo sobre sus contrapartes de antimateria es lo que permitió la formación de protones y neutrones. En el comienzo del universo en primer lugar.

Ethan Siegel«Los 5 Grandes Misterios de la Física Fundamental» en gran pensamiento (3 de octubre de 2022)

No existe ciencia conocida que nos lleve detrás del Big Bang cuando se establecieron condiciones iniciales como la propagación de la materia. Aquí estamos en filosofía.

En otro artículo, el Dr. Siegel habló sobre el hecho de que nuestra caracterización del universo, la relatividad general y la física cuántica, funcionan bien pero son no trabajen juntos

No entendemos cómo explicar el comportamiento gravitatorio a altas energías, a pequeña escala, cerca de singularidades o cuando las partículas cuánticas exhiben su naturaleza inherentemente cuántica. Del mismo modo, no entendemos cómo se comporta el campo cuántico que soporta la gravedad, suponiendo que exista, en absoluto bajo ninguna circunstancia. Esta es la razón por la que no se deben abandonar los intentos de comprender la gravedad en un nivel más fundamental, incluso si todo lo que hacemos ahora resulta ser incorrecto. Ya hemos podido identificar el principal problema que debe resolverse para impulsar la física más allá de sus límites actuales: un logro monumental que nunca debe subestimarse. Las únicas opciones son seguir intentándolo o rendirse. Incluso si todos nuestros intentos resultan ser infructuosos al final, es mejor que la alternativa.

Ethan Siegel«El problema fundamental de la gravedad y la física cuántica» en gran pensamiento (27 de septiembre de 2022)

Esta es una brecha particularmente molesta, no solo porque las dos descripciones tienen que funcionar juntas, sino porque nuestro universo va bien aunque no sea así.

horas en el cielo.  El tiempo corre

Entonces hay tiempo. solicitar en los BBC: «¿Por qué el tiempo avanza y no retrocede?»

Aquí está el problema: cuando te acercas a un nivel, digamos, una molécula de agua choca y rebota en la otra, la flecha del tiempo desaparece. Si ve un video microscópico de esta colisión y luego lo rebobina, no estará claro qué camino hacia adelante y hacia atrás. En la escala más pequeña, el fenómeno que produce calor, la colisión de partículas, es simétrico con el tiempo.

Esto significa que la flecha del tiempo del pasado al futuro aparece solo cuando se retrocede de lo microscópico a lo macroscópico, algo que fue apreciado por primera vez por el físico y filósofo austriaco Ludwig Boltzmann.

marta henrik«¿Por qué el tiempo avanza y no retrocede?» en BBC (3 de octubre de 2022)

Física teórica Carlos Rovelli Señala que el tiempo está relacionado con la entropía, la creciente turbulencia en el universo:

“No es que el mundo esté orientado principalmente en el espacio y el tiempo”, dice Rovelli. Cuando miramos a nuestro alrededor, vemos una tendencia en la que los objetos cotidianos de tamaño mediano tienen más entropía: una manzana madura caída de un árbol, una baraja de cartas desordenada.

marta henrik«¿Por qué el tiempo avanza y no retrocede?» en BBC (3 de octubre de 2022)

Imaginamos que el tiempo fluye como un río, pero en realidad no es así. nosotros que están transmitiendo. No hay una respuesta clara a la pregunta de por qué el tiempo fluye en una sola dirección, excepto que nuestro universo comenzó en este camino. ¿por qué? Una vez más, volvemos a la filosofía. De alguna manera se ha tirado un dado o se ha tomado una decisión, pero eso puede estar fuera de la ciencia.

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También hay un problema desconcertante para el matemático. pedro cameron beneficios: «El alucinante rompecabezas infinito»

Así ha sido desde que, hace dos mil quinientos años, Malunkyputa planteó sus dudas a Buda y le exigió respuestas: entre ellas quería saber si el mundo era finito o infinito, y si era eterno o no.

pedro cameron«Infinito: la pregunta que la cosmología no puede responder» en Noticias del IAI (23 de septiembre de 2022)

El símbolo del infinito en la mano de un hombre contra el cielo y el resplandor del sol, una idea de negocio.

Infiniti funcionando bien En matemáticas pero no en mundo material Donde desciendes a absurdos como Hotel Hilbert, Que siempre está lleno pero siempre puede acomodar a más invitados… Esto plantea una pregunta: ¿Es el mundo en el que vivimos un subconjunto finito de un mundo ideal? De nuevo, esto nos lleva a los límites de la filosofía. Pero llegamos allí por las matemáticas, no por el misticismo.

En este sentido, ¿por qué las cosas no desaparecen para siempre? en Ars Technica Aprendemos:

Este doble golpe de determinismo y reversibilidad significa que, en términos de física, la información debe preservarse durante cualquier proceso. No se puede crear ni destruir: si agregáramos o elimináramos información individualmente, no podríamos predecir el futuro ni leer el pasado. Cualquier pérdida o ganancia significa que faltará información o habrá información adicional, por lo que toda la física se desmoronará.

Hay muchos procesos que parecen destruir información, pero eso es solo porque no tenemos suficiente precaución. Tomemos, por ejemplo, quemar un libro. Si te doy un montón de cenizas, esto parecerá irreversible: no hay forma de que puedas volver a armar el libro. Pero si tiene a su disposición un microscopio lo suficientemente potente (y mucha paciencia) y tiene que verme quemar el libro, puede, al menos en principio, lo cual es lo suficientemente bueno, observar y rastrear el movimiento de cada molécula en el proceso. Luego puede revertir todos esos movimientos y todas esas interacciones para reconstruir el libro. La información no se pierde al quemar un libro; Es solo una mezcla.

Pablo Sutter«Los agujeros negros no pueden enviar información sobre lo que están tragando, y eso es un problema» en Ars Technica (3 de octubre de 2022)

En cualquier caso, la información no es material. Los pensamientos en un libro en llamas (o salvador) pueden tomar cualquier forma, incluidos los pensamientos que permanecen en su mente. Muchas de las cosas más importantes de nuestro mundo no son físicas.

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Sigel Peticiones pesimistamente «¿Está rota la física teórica? ¿O es simplemente difícil? Cuando no tiene suficiente evidencia para terminar su historia de detectives, debe esperar que sus conjeturas educadas sean todas incorrectas». Hoy está de moda hablar de un Una crisis en la cosmología Por cuestiones como esta. pero es un archivo fijado Crunch, si eso es posible. Esto significa que las cosas pueden seguir así indefinidamente.

¿El último descubrimiento resolverá las preguntas, como ha sucedido a menudo en el pasado? ¿O estamos llegando al límite de las cosas que la ciencia puede decirnos: el área de «por qué hay algo allí»? en lugar de nada»? Solo podemos investigar y ver qué sucede, ya que las preguntas que se espera que la ciencia responda se vuelven más fundamentales y más profundas.

También te puede interesar leer: Big Bang Modern Talk: la literatura definitiva Confirme el cambio. El punto de Takehome: «Todos estarían ansiosos por abandonar la teoría si hubiera una mejor alternativa. Nadie está casado con la teoría del Big Bang». Una incertidumbre cósmica tan repentina y generalizada seguramente tendrá un gran impacto cultural, incluso si es demasiado pronto para decir cómo apareció en la ciencia ficción, por ejemplo.