¿Por qué este universo? Tal vez no especial, solo posible

Los cosmólogos han gastado Durante décadas te has esforzado por comprender por qué el universo es tan asombroso. Por lo que podemos ver, no solo es suave y plano, sino que también se expande a un ritmo cada vez más lento, cuando los cálculos ingenuos sugieren que, fuera del Big Bang, el espacio debería haber colapsado gravitacionalmente e implosionado por la repulsiva energía oscura. .

Para explicar la planitud del universo, los físicos han agregado un intrigante capítulo inicial a la historia cósmica: proponen que el espacio se infló rápidamente como un globo al comienzo del Big Bang, aplanando cualquier curvatura. Para explicar el suave crecimiento del espacio después de ese hechizo inicial de inflación, algunos han argumentado que nuestro universo es solo uno entre muchos universos menos acogedores en un multiverso gigante.

Pero ahora, dos físicos han puesto de cabeza el pensamiento convencional sobre el universo vainilla. Después de una serie de artículos iniciados por Stephen Hawking y Gary Gibbons en 1977, el dúo ha publicado una nueva versión que sugiere que el desenfoque del universo es de esperar, no raro. Nuestro universo es lo que es, según Neil Turok de la Universidad de Edimburgo y latham boyle del Perimeter Institute for Theoretical Physics en Waterloo, Canadá, por la misma razón por la que el aire se distribuye uniformemente en una habitación: las opciones de Weirder son concebibles pero altamente improbables.

El universo «puede parecer muy sutil, muy improbable, pero [they’re] Diciendo: «Espera un minuto, este es mi favorito», dijo Tomas Hertogcosmólogo de la Universidad Católica de Lovaina en Bélgica.

«Es una nueva contribución que utiliza métodos diferentes en comparación con lo que la mayoría de la gente estaba haciendo», dijo. Esteban Gillencosmólogo de la Universidad de Sheffield en el Reino Unido.

La provocativa conclusión se basa en un truco matemático que consiste en cambiar a un reloj que marca números imaginarios. Usando un reloj imaginario, como lo hizo Hawking en la década de 1970, Turok y Boyle pudieron calcular una cantidad, conocida como entropía, que parece corresponder a nuestro universo. Pero el truco imaginario del tiempo es una forma indirecta de calcular la entropía, y sin un método más riguroso, el significado de la cantidad sigue siendo objeto de acalorados debates. Si bien los físicos se han preguntado cuál es la interpretación correcta del cálculo de la entropía, muchos lo ven como una nueva pista en el camino hacia la naturaleza cuántica fundamental del espacio y el tiempo.

“En cierto modo, nos da la oportunidad de ver la microestructura del espacio-tiempo”, dijo Gillen.

caminos imaginarios

Turok y Boyle, colaboradores frecuentes, son conocidos por generar ideas creativas y poco convencionales sobre cosmología. El año pasado, para estudiar qué tan probable es nuestro universo, recurrieron a una técnica desarrollada por el físico Richard Feynman en la década de 1940.

Con el objetivo de capturar el comportamiento probabilístico de las partículas, Feynman imaginó una partícula explorando todos los caminos posibles que conectan un principio y un final: una línea recta, una curva, un bucle, hasta el infinito. Ideó una forma de dar a cada camino un número relacionado con su probabilidad de existencia y sumar todos los números. La técnica Path Integral se ha convertido en un poderoso marco para predecir cómo se comportará cualquier sistema cuántico.

Una vez que Feynman comenzó a anunciar el camino integral, los físicos descubrieron una extraña conexión con la termodinámica, la venerable ciencia de la temperatura y la energía. Fue este puente entre la teoría cuántica y la termodinámica lo que permitió a Turok y Boyle calcularlo.