¿Es el universo finito y discreto?

¿Es finito el universo, tanto en el sentido de ser una variedad cerrada de espacio-tiempo, visto desde el nivel macro, como en el sentido de ser completamente discreto y finito en toda su intrincada construcción a nivel cuántico?

La investigación actual más popular, es decir, la teoría de cuerdas, construye una maquinaria sobre una noción continua de espacio-tiempo. ¿Tendría que construirse un modelo más preciso del mundo físico sobre un modelo de espacio-tiempo relacional finito, discreto, similar a una red?

@GrigoriStrassman, ¿puede explicar un poco lo que quiere decir con "discreto y finito" en este contexto?
Si quiere decir: es el universo algo así como un autómata celular, varias personas inteligentes creen algo como esto, pero creo que la posibilidad de que la computación cuántica descarte esta posibilidad . Tal como se plantea actualmente, esta pregunta es demasiado vaga para poder responderse y debe editarse o cerrarse.
@Terry, por "discreto y finito, solo me refiero a la idea de que cualquier cosa en el universo puede verse como una colección finita de objetos separados, pero relacionados, es decir, no hay entidades que sean contablemente infinitas o incontables.
@Peter, realmente solo pido considerar un modelo físico donde no hay objetos o parámetros que sean continuos en el sentido matemático. Personalmente, no creo que el universo esté construido de una manera tan simple como para parecerse en modo alguno a los autómatas celulares, pero alguna forma de red o estructura reticular parece ser la más natural para este tipo de pensamiento. Una vez más, mi interés aquí es realmente usar los límites de lo discreto para facilitar la manipulación matemática versus creer verdaderamente que las estructuras físicas subyacentes son continuas en un sentido matemático.

Respuestas (2)

Su pregunta es buena, pero peligrosamente nerviosa incluso para tratar de responder. Por desgracia, ya que a veces parezco más propenso a intentarlo que a no hacer nada... :)

Permítanme sugerir una forma intencionalmente diferente de abordar su pregunta: solo la conservación es absoluta. Tanto los comportamientos continuos como los discretos son expresiones aproximadas y mutables de la conservación absoluta de ciertas cantidades.

Señalaré la curiosa mezcla en la teoría cuántica de funciones de onda continua y resultados discretos como un posible ejemplo. La forma más precisa de representar matemáticamente una función de onda es con precisión continua, pero solo se puede acceder a esa misma perfección continua experimentalmente en términos de resultados discretos que muestrean muchas de esas funciones de onda nominalmente perfectas. Pero la visión de partículas completamente discretas tampoco gana por completo, ya que, por ejemplo, detectar una partícula absolutamente posicionada es una imposibilidad física en nuestro universo. En cambio, hay una especie de "punto de rebote" entre las dos vistas, una cuya escala es capturada por la constante de Planck.

Pero lo que siempre se aplica sin excepción al analizar problemas cuánticos, incluso a años luz de separación en casos de entrelazamiento,[1] es la conservación absoluta e inquebrantable de un pequeño conjunto de propiedades que incluye masa-energía, carga, momento, espín. , y algunas cantidades más oscuras como T 3 . Entonces, ¿por qué no declarar que estas reglas de conservación son los verdaderos absolutos, con la interacción variable que observamos entre las vistas continuas y discretas como una perspectiva más emergente sobre cómo se desarrollan las reglas de conservación a lo largo del tiempo?

Entonces: dado que hizo una pregunta buena pero altamente especulativa, espero que los lectores de esta respuesta tengan piedad de mí por dar una respuesta. Si bien no creo que mi respuesta sea exactamente radical, ¡creo que pocos debatirían la importancia de las leyes de conservación absoluta en la física! -- Admito plenamente que es altamente especulativo en términos de las prioridades que sugiero.


[1] Centrarse primero en la conservación pone el enredo bajo una luz bastante diferente. Sugiere que lejos de ser un efecto secundario extraño o menor de QM, el entrelazamiento en el nivel clásico refleja los remanentes no resueltos de leyes de conservación más profundas que en su mayoría se resuelven en algo que llamamos "localidad de efecto" cuando se expanden en un auto. -moda consistente sobre esa curiosa dimensión que llamamos tiempo. Por "tiempo" en este contexto me refiero al tiempo clásico, entrópico y macroscópico que conocemos a diario. La versión cuántica del tiempo, la maravillosamente simétrica, ocurre cuando una o más de esas leyes de conservación absoluta insisten en mantener abiertas sus opciones. Esa apertura, expresada como el principio de incertidumbre, hace que el tiempo irreversible que conocemos sea mucho menos relevante a nivel cuántico.

Mi concepto de movimiento es que uno se mueve de un punto a su sucesor, lo que implica la contabilidad y la discontinuidad de los puntos. Al igual que Zeno, encuentro que la idea de aplicar números reales que no son contables entra en conflicto con este concepto de movimiento. Surge la cuestión de qué está presente durante los intervalos en los sistemas de tiempo discreto. Como he llegado a aceptar que hay una superposición de "mundos" todos menos uno de los cuales son inobservables por agentes como nosotros, también he llegado a aceptar que la agencia en sí misma es inobservable, siendo solo el observador y está presente durante los intervalos en tiempo. Una nota al margen, tal sistema de "mundos" superpuestos está entrelazado con agentes durante el tiempo de vida de los agentes.