El principio copernicano y el vacío gigante [cerrado]

Daniel Holz escribe en un blog de divulgación científica Cosmic Variance: " El principio copernicano es un fundamento rector de la cosmología. En resumen, establece que no estamos en un lugar privilegiado en el Universo. Un observador "aleatorio" verá el mismo Universo que nosotros lo hacemos " . Escribe además: " Ahora suponga que le dijera que tenía un modelo que explicaba todas las observaciones, estaba basado en la relatividad general y no apelaba a ningún componente misterioso de energía oscura ... Sin embargo, hay una advertencia importante. El vacío modelo descarta la suposición de homogeneidad e isotropía. El Universo ahora es esféricamente simétrico, con un gran agujero en el medio. Peor aún, estamos muy, muy cerca del centro del agujero " .

Suspendamos la discusión sobre qué es más "plausible", la energía oscura o el vacío gigante, o qué significa "plausible" aplicado al "universo como un todo", o qué justificaciones se podrían ofrecer para el principio copernicano. Parece haber un manifiesto non-sequitur en su aplicación. Asumir que no estamos en una posición privilegiada no implica que estemos en una genérica. La tercera opción, y aparentemente la más "plausible", signifique lo que signifique, parece ser que nuestra posición no es ni privilegiada ni genérica. Hay muchos como este, y hay muchos también, que no se parecen en nada.

Pero gran parte de la cosmología del Big Bang se basa en extrapolar lo que observamos a todo el universo, es decir, no se basa en el principio copernicano, sino en su non-sequitur. Todo el razonamiento recuerda incómodamente a la antinomia de espacio y tiempo de Kant, donde se obtiene una contradicción al aplicar formas de experiencia a categorías que van más allá de cualquier experiencia posible, como "el universo como un todo". También se utiliza un razonamiento similar cuando se habla de la "función de onda del universo" .

¿Es el estatus filosófico de la cosmología del Big Bang epistemológicamente diferente del de la mayoría de las teorías científicas en el sentido de que se basa explícitamente en principios y razonamientos metafísicos? ¿Es salvable el argumento del principio copernicano al menos como hipotético, o se trata simplemente de una mala aplicación de conceptos?

No creo que "en el medio" del universo sea físicamente significativo. No entiendo lo que quieres decir con "es non sequitur"; ¿podrías dejarlo más claro? [ se editaron algunos fragmentos... (se eliminó después de la guerra de comentarios) ]
1) "En el medio" puede significar simplemente "sin borde", hay un agujero en el medio de la mayoría de las donas, pero puede estar prácticamente en cualquier parte de la dona, dado que un toroide no tiene bordes. 2) El non-sequitur es el señalado en el párrafo anterior: deducir del hecho de que no estamos en ningún lugar 'especial' la idea de que todo debe ser muy parecido a aquí. (Usar 'its' con 'non-sequitur' es notablemente discordante, así que entiendo que esto no tiene sentido).
Creo que es la opinión actual que, según el modelo de inflación que se elija, la homogeneidad y la isotropía pueden no ser principios universales, aunque ciertamente parecen aplicarse en el universo observable. Además, no creo que sea del todo justo decir que la cosmología explícitamente hace suposiciones de naturaleza metafísica. Hay una parte de ciencia dura de la cosmología que hace predicciones de naturaleza metafísica. Pero esto también es cierto para la teoría cuántica. Claramente, los cosmólogos están más inclinados a explorar estas predicciones porque su teoría es relativamente escasa.
@Saludos y hth. - Alf "En el medio" es significativo si el modelo asume un universo esféricamente simétrico con un centro, como lo hace el modelo vacío, ver enlaces. "Non-sequitur" se refiere a "todo lugar es genérico", lo cual no es una consecuencia del principio copernicano, que afirma que la Tierra no es especial. Agregué un enlace sobre las antinomias de Kant que brindan cierto contexto para la formulación de la pregunta, el punto es que aplicar generalizaciones empíricas al 'universo como un todo', 'primera causa', etc. es un error. Espero que eso lo aclare.
@Saludos y hth. - Alf No entiendes a Báez. No hay un centro en el modelo del Big Bang que él describe, u otros modelos que toman secciones espaciales del espacio-tiempo como 3 esferas. Sin embargo, esto se supone, no se observa, no hay una forma sólida de inferir la geometría global del espacio a partir de observaciones empíricas locales como la nuestra. Los modelos vacíos simplemente asumen una geometría diferente, donde hay un centro y una periferia. Por cierto, Báez no es cosmólogo a diferencia de Holz, es matemático.
@Saludos y hth. - Alf Te equivocas de nuevo, el centro del universo puede o no tener sentido dependiendo de su geometría y contenido de materia. Por ejemplo, R ^ 3 con una distribución de materia esféricamente simétrica tendrá un centro. No estoy seguro de a qué se refiere "palabra y asociaciones", pero parece que se está perdiendo que los modelos cosmológicos no tienen que ser homogéneos, incluso si el universo visible lo es.
@Saludos y hth. - Alf De las primeras tres oraciones bajo su propio enlace: " Según las teorías estándar de la cosmología... no hay un centro para la expansión; es lo mismo en todas partes ". Está bastante claro en la publicación que los modelos vacíos no son "teorías estándar de cosmología", no significa que no tengan sentido, o que los modelos no homogéneos en general no tengan sentido, consulte jyu.fi/static/fysiikka/vaitoskirjat/2014 /... para uno esféricamente simétrico.
@Saludos y hth. - Como menciona la publicación de Alf Holz, " hay medidas que se pueden hacer para diferenciar (y posiblemente falsificar) estos modelos ", por lo que los modelos vacíos son físicamente significativos. Y, en general, no se puede hacer que los "modelos comúnmente aceptados" tengan sentido, sucede todo el tiempo, algunos de ellos incluso se aceptan comúnmente más tarde.

Respuestas (2)

Creo que 'non-sequitur' es una gran exageración, y esto es una mera 'generalización excesiva'. Y ni siquiera muy lejos: la declaración no puede generalizar absolutamente, pero generaliza bastante bien.

En un sentido fuerte, la suposición de homogeneidad es en sí misma una aplicación del Principio Copernicano. Es la suposición de que no habitamos un lugar donde el espacio es especialmente 'agradable', en el sentido de tener la cantidad de materia "Ricitos de oro": que no vivimos en un lugar demasiado especial.

Así que esto es solo un desacuerdo sobre qué sabor de 'general' es más objetivo, y cada lado se basa en una fuerte inyección del ideal 'copernicano', pero en diferentes formas.

Resolviendo su objeción a la teoría del Big Bang, el punto más débil es que asume que el tiempo es uniforme en un sentido muy fuerte. Se mete en un gran problema si sigues la historia de la expansión cuando el espacio tendría que separar los objetos más rápido que la velocidad de la luz para expandirse lo suficientemente rápido. Entonces, puede descartar la uniformidad del tiempo, pero luego la razón detrás de la extrapolación continua del tiempo a lo largo de billones de años se vuelve un poco cuestionable. ¿Por qué el tiempo no debería haber cambiado una y otra vez?

La noción de las partículas de campo que surgen del bosón de Higgs al principio de la historia del universo "cuando las reglas eran diferentes" es el mismo tipo de cosas, aleja las irregularidades de nosotros, por lo que sentimos que ese lugar es especial, no la nuestra. ¿Por qué suponer que las reglas se decidieron en un nivel de energía dado y luego se quedaron allí para siempre? ¿Por qué no deberían adaptarse lentamente a través del tiempo? (Y si no llegamos a ser especiales, ¿por qué alguien más lo hace? Harumph, < puchero / >.)

Terminamos con la noción de que el tiempo y otras fuerzas básicas pueden ser significativamente diferentes, pero en general son como las vemos donde vivimos. De la misma manera que la homogeneidad de la densidad es copernicana, también lo es esta noción de tiempo y campos. Se trata de que lo familiar sea general para que no volvamos a imaginar que somos especiales.

No veo la desconexión necesaria para que esto sea un non-sequitur. El Principio Copernicano se aplica correctamente aquí, y en todo caso, demasiado sano. (Desde el punto de vista de Nietzsche, al rechazar las deducciones de nuestra religión de moralidad de esclavos: que todos somos igualmente especiales y que los amos son malvados tramposos; hemos adoptado una posición aún más de moralidad de esclavos sobre la especialización: que no somos dignos... no lo merecemos, pero alguien debe hacerlo).

El principio es internamente inconsistente como principio metafísico: no todas las nociones de 'general' pueden ser igualmente objetivas, porque estamos en algún lugar, y ese lugar realmente tendrá algunas propiedades idiosincrásicas. Y seleccionar y elegir cuáles son más objetivos, solo para favorecer las explicaciones elegidas de nuestra propia física, violaría el principio mismo. Nuestro lugar sería especial en el sentido de que nos permitiría ver realmente lo que era y no era especial a partir de datos experimentales.

Pero eso no socava su usabilidad como componente de las teorías. Solo requiere un compromiso entre las diferentes aplicaciones del principio elegido por cada teoría. Solo tenemos que adivinar qué es y qué no es especial en casa hasta que tengamos una buena idea de la vida en el extranjero.

---- Segunda respuesta separada:

También hay que llegar a un compromiso entre el principio copernicano y el antrópico (débil). No es imposible que las cosas salgan como son porque estamos aquí para observarlas. Muchos biólogos piensan que estamos en la "zona de Ricitos de Oro" del equilibrio energético, y es mucho menos probable que surja vida en cualquier otro punto del espectro del equilibrio energético porque las moléculas polares pequeñas en forma líquida son escasas. Y no les acusamos de ser anticopernicanos, dejamos que esta idea guíe por dónde estamos gastando dinero público buscando planetas con vida.

También podríamos estar en la "zona de Ricitos de Oro" de distribución de materia, donde es poco probable que los observadores sobrevivan en otro lugar. Las probabilidades de un solo agujero disminuyen, pero la teoría de las variaciones masivas en la distribución aún podría tener sentido.

No creo que sea una exageración, literalmente "no sigue". Big Bang asume que no solo el tiempo sino también el espacio son fuertemente uniformes, lo cual es un salto cuántico desde la Tierra no es especial. Recuerde cómo Aristóteles tomó la parte conocida del sistema solar, la encerró en una esfera de cristal con estrellas fijas clavadas en ella y la llamó Cosmos. La cosmología del Big Bang en presentaciones populares toma de manera similar las reglas del pequeño vecindario que habitamos y las amplía hasta el tamaño de Cosmos.
Una especulación más razonable es que el universo tiene múltiples parches de diferente carácter, y no hay ningún "genérico" en absoluto, y por lo tanto no hay "especial". Esta es exactamente la posición adoptada en la cosmología del mundo brana de teoría de cuerdas, donde habitamos una (mem)brana en un espacio dimensional superior, y el Big Bang es causado por una colisión de branas. La colisión es un evento local incluso en la brana, y solo afecta a una pequeña porción de ella, ciertamente no tiene nada que ver con el 'universo como un todo'. No digo que esto sea más 'plausible', pero ciertamente es más 'copernicano'.
No hay grados, parece. Una vez que ha decidido que toda sobregeneralización es un non sequitur, ¿por qué tratar de argumentar una posición intermedia? Obviamente, cada defecto menor de la lógica es, en cierto sentido, un non sequitur, pero no constituye una forma razonable de encontrar interpretaciones de las cosas.
Sospecho igualmente del Big Bang, pero no creo que requiera que generemos todo un espacio multidimensional de múltiples universos locos e inaccesibles. No estoy seguro de que tal respuesta sea científica, o que pueda retrotraerse a algún ámbito comprobable. Solo requiere mirar más de cerca las suposiciones ya hechas, no hacer toneladas más.
Estoy de acuerdo con las generalizaciones inductivas y el razonamiento pragmático. Pero esta brecha en particular no me parece menor, es equivalente a concluir que todo es blanco porque la existencia de otros colores haría especial al blanco. Tampoco encuentro los mundos brana muy atractivos, mi único punto es que el Big Bang es una extrapolación de significado muy limitado, muy por debajo de las proporciones cósmicas. Una tormenta en una taza de té, por así decirlo.
La referencia a Nietsche no fue solo divertida. La ciencia, como otras cosas, tiende a irse a los extremos antes de darse cuenta de que se están moviendo en el eje equivocado, en este caso haciendo estallar las posibilidades para volvernos lo más insignificantes posible. Creo que tal vez estemos en un período de alta "copernicanidad" y que esto disminuirá. Braneworlds and the Darwinism between Universes es quizás lo último en tratar de no ser especial. Seguir suponiendo que la generalización total es una opción válida y fácil. ¿Por qué evitar tomar la sobregeneralización fácil hasta que se rompa? (Dicho esto, estoy de acuerdo, se ha roto).

El 'principio copernicano' no fue un medio por el cual se construyó la Ciencia Moderna; si se tiene en cuenta toda su historia; es una suma de algunos principios generales que se han descubierto; hay un carácter especulativo en la física que generalmente no se nota, aunque debería, cuando uno va más allá de lo que se puede probar directamente; el principal principio metafísico es la navaja de Occam en una de sus muchas formas: aquí, las leyes físicas que se conocen ahora se rechazan (Smolin, por ejemplo, sugirió que podría ser útil explorar si las leyes cambiaron en el pasado distante; aunque, por supuesto, uno puede preguntar si las leyes que subyacen a esto son inmutables; pero eso sería una metafísica filosófica; mientras que Smolins es un movimiento real en el edificio de la física).

Pero el punto de la cosmología del Big-Bang es que se basa en una ciencia establecida desde hace mucho tiempo, mucho más que la física misma: la astronomía; No me había dado cuenta de lo relativamente reciente que se volvió consensual.

Curiosamente, el sacerdote belga Lemaitre que lo teorizó lo llamó el 'átomo primigenio'; que es otro sentido de átomo; también, curiosamente, rastrea la 'Historia de la Filosofía' de Hegel; donde extrajo los átomos fenoménicos democritanos del inmutable átomo parmenidiano; según este artículo - también se interesó por las cuestiones filosóficas que planteaba - que eran muchas; pero desafortunadamente no entra en eso.

Su novedad parece evidente al llevar el nombre de alguien del segundo milenio. Históricamente, Ptolomeo es la cosmología básica en Europa, y parece claramente más acorde con el espíritu de la navaja de Occam tener un centro del universo. Por lo tanto, devolver la astrofísica a la astronomía tradicional con la esperanza de encontrarle sentido parece contraproducente.
Prefiero distinguir entre principios metafísicos, que se aplican a la realidad, y metodológicos, que solo se aplican a nuestras teorías sobre ella. La elegancia, la consistencia, la navaja de Occam son (o pueden reformularse como) metodológicas, en igualdad de condiciones, una teoría más simple con menos entidades es preferible por motivos prácticos. El principio copernicano es una afirmación sobre la realidad más que una teoría de ella, por lo que al menos a primera vista es metafísico.
El aspecto de la cosmología del Big-Bang que sigue a la ciencia establecida desde hace mucho tiempo es que, asumiendo que nuestra vecindad no interactuó con entidades externas, su historia reciente se ve de cierta manera. Sin embargo, esto está muy lejos de las dramatizaciones populares sobre el nacimiento del universo, etc. Pero la mejor parte es que esta versión modesta no requiere ningún principio copernicano.
El principio copernicano y el vacío gigante [cerrado]
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