Tuesday, July 22, 2014

¿Cuánto sabemos de la Naturaleza?


La física que conocemos parece admirablemente poderosa. Hemos llegado a entender muchísimos fenómenos. Eisntein nos demostró que el espacio-tiempo se curva y nos hizo ver resultados que al principio para todos fueron prácticamente paradojas. El modelo de la mecánica cuántica, por ejemplo, que creo sigue la interpretación de Copenhagen, parece ser bastante adecuado y es capaz de predecir un sinfín de eventos. Quizás es la teoría más elaborada del ser humano.

Y si hablo de esto es que a la luz del artículo sobre la cuantización del tiempo, me surge una nueva reflexión que ahora comparto. Si es cierto que el tiempo de Planck, el cual es 5.39106 x10-44 segundos, y esto es, de acuerdo a la Wikipedia: "representa el tiempo que tarda un fotón viajando a la velocidad de la luz en atravesar una distancia igual a la longitud de Planck". Podemos pues pensar que el tiempo está cuantizado y se mueve en intervalos de 5.39 x 10-44 segundos. Más allá de eso no tiene sentido el tiempo y tampoco hablar de fenómenos físicos.

Pero lo que me interesa es la persistencia de las leyes de la física. Métanse a la regadera y abran la llave... ¿Cuánto tarda el agua en darse cuenta que está en presencia de un campo gravitacional (que hace caer el agua hacia abajo)? Porque debe haber una interacción entre el campo gravitacional y el agua, ¿no? Vamos, que no estamos hablando de una interacción instantánea. Son dos componentes de un sistema que interactúan entre sí y por lo tanto, debe pasar cierto tiempo para que el campo gravitacional ejerza su acción sobre el agua.

Desde luego que para los tiempos de los seres humanos, el agua se da cuenta "instantáneamente" del campo gravitacional terrestre y nos parece natural que caiga el agua, pero ¿qué hay de esa interacción? ¿cómo surge? ¿cómo se da cuenta uno del otro? ¿Ocurre en el tiempo mínimo de Planck o bien, pasan una cantidad n de unidades de tiempo de Planck, cronones, para que el campo tome la acción correspondiente. ¿Cuántos cronones se requieren para que la interacción se dé?

Eso me parece que ni siquiera lo contempla la física que conocemos. Por ejemplo, entendemos los mecanismos y hemos los seres humanos creados leyes que modelan este universo en el que nos ha tocado vivir, que tiene unas reglas inamovibles aparentemente y además, que persisten en su actuar pase lo que pase.

La pregunta, que ya se han hecho muchos otros antes que yo es: ¿Cómo sería el Universo si las leyes fuesen otras? Por ejemplo, sabemos que la Ley de la Gravitación Universal, en el denominador, r2, ese es un dos. No es 1.99999 o 2.00000001, por decir algo, es un 2 seco, certero. ¿Por qué? Y voy más allá, ¿estamos por el camino correcto para hacer un modelo de este universo en el que vivimos? porque... ¿cómo puede ser que la interacción de campos con otros componentes requiera de tanta herramienta matemática para modelarlo? ¿estamos haciendo algo mal? ¿o quizás nuestras matemáticas son muy rudimentarias para explicar las cosas?

Por el momento al menos, creo que la fisica sólo describe el Universo, pero en realidad, estamos lejos de poder explicar por qué es así.

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(*) La fantástica foto que ilustra este artículo es de 1931. Aparecen: Nernst, Einstein, Planck, Millikan y Laue.

3 comments:

Juan Llaca said...

Son buenas preguntas. De hecho el agua entubada está constantemente siendo atraída hacia el centro de la tierra por la constante del campo gravitacional. En el momento en el que se libera el mecanismo que la bloquea, ésta continuará su recorrido hacia el centro de gravedad. Siempre sucede instantáneamente es solo que es una, proporcionalmente muy larga, sucesión de instantes. Instantes de Planck. Si no fuera así, por "momentos", no estaríamos leyendo esta interesante bitácora ni jugaríamos al ajedrez ni nos bañaríamos por que la entropía hubiese alcanzado el 100% en el instante en el que fue factible, en el instante en el que el universo se formó. No soy físico pero me interesa el tema. Saludos

Juan Llaca said...

Cuanto sabemos de la Naturaleza ?... no mucho pero si lo suficiente como para querer saber mas. El conocimiento es lo que dá sentido al desarrollo y evolución de la inteligencia.

Francisco said...

En la mecánica Newtoniana la velocidad de propagación de la interacción gravitacional es infinita, lo que equivale a decir que un cambio en la velocidad y posición de un planeta por ejemplo, afecta el movimiento de otro cuerpo de manera instantánea. Más adelante se fue encontrando que esta suposición no es correcta. La ciencia se construye así: no se resuelve todo el problema de un jalón, sino un pedacito, se avanza un pasito y luego otros vienen y construyen o modifican lo que se ha hecho anteriormente. En las teorías actuales la velocidad de propagación de la interacción es la velocidad de la luz. Si en este momento desapareciera súbitamente el sol por alguna razón, tendríamos entonces 8 minutos de vida normal antes de que se sintieran las consecuencias de semejante evento.

Lo otro que mencionas tiene que ver con el llamado principio antrópico. Vaya, yo comenzé a interesarme mucho en estas cuestiones hace algunos años pero llegué a este interés por otro camino. Me interesaba saber qué podia decir la razón respecto a la existencia de Dios y si en el universo descrito por la física actual había todavía lugar para un Dios. Después de varios años de libros de filosofía y de difusion de física moderna, me encontré con el problema del “fine tuning” del universo. Si las fuerzas fundamentals del universo se desviasen solamente un poquitito, un verdadero poquitito, de los valores que tienen, el universo resultante sería tan diferente que ni siquiera se hubiesen formado galaxias y planetas y mucho menos vida y seres como nosotros capaces de hacer la pregunta. Es facil entonces pensar, que las constantes fundamentales están “escogidas” con suma precisión con los valores exactos para que nosotros pudieramos surgir y maravillarnos de ese hecho. Allí mucha gente encuentra un “propósito” para el universo y la firma de la divinidad creadora. Otros dicen que no, que es obvio y necesario que sean así, porque de otra manera no estaríamos aquí para hacernos la pregunta y no hay más, es lo que es y punto. Puede ser, pero personalmente nunca me he quitado de la cabeza que es asombroso que sea así y perfectamente razonable entreveer en ello la existencia de un agente creador.
Para salir de esta encrucijada, las teorías que consideran la exsitencia de multi-universos son muy atractivas. Según estas teorías, este universo en el que vivimos se creó con las constantes que observamos, pero al mismo tiempo, o tal vez en diferentes momentos, se han venido creando universos con toda la gama posible de valores para las constantes fundamentales. Si esto es cierto, el agente creador se hace otra vez innecesario, porque entonces nuestro universo no tendría nada de particular, es solamente uno de entre los billones y billones que existen, algunos aptos para el desarrollo de la vida, otros no.