¿Es nuestra física del Universo la única física

“Lo que realmente me interesa es si Dios podría haber creado el mundo de otra manera; en otras palabras, si el requisito de la simplicidad lógica admite un margen de libertad”. Esta es una cita de Einstein, y me ha intrigado. ¿Es nuestro universo la única forma en que podría haberse hecho? Son las fuerzas de la naturaleza las únicas posibles. ¿Son estas preguntas incluso posibles de responder independientemente de sus respuestas?

Iirc hacia el final del episodio Hace 6 años El Universo - Temporada 4 Episodio 6 - 10 formas de destruir la Tierra alguien dice que en otro universo hay diferentes leyes de la física y, por lo tanto, posiblemente otras 10 formas de destruir la Tierra.

Respuestas (3)

Intentaré abordar tanto la pregunta del OP como algunas que aparecen en la sección de comentarios.

Una mejor manera de pensar sobre la cuestión de los diferentes universos posibles con diferentes constantes fundamentales, o constantes que cambian con el tiempo, es la influencia que tendrían estos efectos en la evolución temporal de esos universos y específicamente si apoyarían la formación de partículas fundamentales, átomos, moléculas, galaxias, estrellas, sistemas solares y planetas y, por lo tanto, la vida tal como la conocemos.

Esto es importante porque, por ejemplo, si las estrellas tuvieran vidas demasiado cortas para permanecer encendidas el tiempo suficiente para dar una oportunidad a la evolución, entonces no estaríamos aquí para hacer ninguna observación.

Las computadoras nos permiten predecir cuáles serían las consecuencias en el desarrollo de un universo a partir de un big bang si, por ejemplo, la fuerza electromagnética fuera un poco más fuerte o más débil en relación con la gravedad, etc. Los resultados indican que incluso alteraciones muy pequeñas como esta proporcionarían un universo sin nosotros en él, lo que significa que nuestra existencia depende de que todas las constantes de la física estén dentro de rangos muy estrictamente especificados. ¿Cómo ocurrió eso? Esto se conoce como el problema antrópico , el cual no tiene una respuesta aceptada en la actualidad.

¿Son posibles diferentes fuerzas fundamentales? ¿Son posibles diferentes formulaciones de la gravedad, con diferentes relaciones fuerza versus distancia? Al observar la gravedad, podemos modelar los efectos de las desviaciones de la llamada ley del cuadrado inverso postulando diferentes números de dimensiones físicas y luego viendo si se podrían formar sistemas solares. Sabemos solo por las matemáticas que las cuatro dimensiones del espacio producirían una forma de gravedad en la que no existirían órbitas estables en el espacio entre masas gravitantes, lo que significa que los cúmulos de galaxias, las galaxias y los sistemas solares estarían ausentes.

Con respecto a los modelos VSL, la razón principal por la que no se consideran "convencionales" es que no ahorran energía.

Su respuesta abre, de hecho, el alcance de la pregunta del OP. Parece que uno tiene que contrarrestar dos principios opuestos: "Si el universo fuera muy diferente de lo que es, entonces los humanos no existirían". (Principio antrópico). - „No hay universo distinguido, en particular el universo donde viven los humanos no se distingue.“ (Principio de Copérnico)
@JoWehler ¿Qué significa "OP"?
@sin nombre del astronauta: OP = Publicación de apertura :-)

Me parece que falta una pieza en esa cita, que Einstein no incluyó (o se supuso que se habló), o se ha perdido desde entonces.

“Lo que realmente me interesa es si Dios podría haber creado el mundo de otra manera; en otras palabras, si el requisito de la simplicidad lógica admite un margen de libertad”. ..... Es nuestro universo la única forma en que se podría haber hecho. Son las fuerzas de la naturaleza las únicas posibles.

¿Un margen de libertad para qué ? ¿La única forma en que se podría hacer un universo con qué propiedades y resultados ? Los únicos posibles si quieres ¿cuál es el resultado ? Estos son completamente inespecíficos . Lo que falta es "... a qué"? ¿Con qué limitaciones y requisitos del resultado?

Puede suponer que es "obvio", pero para mí está increíblemente débilmente definido, o no está definido en absoluto. Así que sigamos esto un poco.

¿Cuál es la pregunta real...?

Empecemos por antropomorfizar un poco y supongamos un creador decidido, que está a punto de establecer un universo. Queremos preguntar si podrían haberlo hecho de manera diferente, o si la forma en que es el universo * requiere la forma en que aparentemente se hizo.

Pero, ¿qué cuenta como igual o diferente? Si el universo fuera como lo vemos, pero los gatos no hubieran evolucionado, ¿contaría eso como lo mismo? ¿Qué pasaría si la Tierra, o nuestra galaxia natal, la Vía Láctea, no hubiera existido, sino que la vida basada en una química similar a la terrestre existiera en otros planetas?

Probablemente diríamos entonces, es el mismo universo, para estos propósitos. Después de todo, las mismas leyes físicas, la misma vida para cualquier propósito práctico, humanos o humanoides mirando hacia afuera haciendo estas preguntas...

Ahora supongamos que la vida que está mirando fuera basada en silicio, o algo no terrenal. Todavía mirarían hacia fuera y todavía harían la misma pregunta. Supondrían silicio en su visión del mundo, como suponemos carbono. Pero en realidad, el mismo resultado.

Ahora vamos a radicalizarnos. Supongamos que toda la estructura del universo fuera diferente. La gravedad, otras fuerzas fundamentales, no existen, existe otra cosa pero completamente ajena a nosotros, no hay estrellas, ni planetas, ni elementos como los conocemos, sino toda una física diferente. Y en ese universo inimaginable, algunos hechos de estructuras fundamentales para las que no tenemos palabras, pregunta un amigo, "¿es esta la única forma en que Dios pudo haberlo hecho"?

¿Sería eso "el mismo universo" en algún sentido?

..... Lo que sugiere.....

Este es el principio antropomórfico. Al preguntar por qué el universo es como es, y cuán improbable parece, y si un Dios nocional tuvo elección, asumimos mucho en la pregunta misma.

Si fuéramos diferentes (o la tierra, o el universo entero fundamentalmente diferentes) pero todavía hubiera una entidad capaz de preguntar "¿Podría haberse hecho de manera diferente" , entonces, podríamos ser esa entidad. Podríamos, ahora mismo, ser los que estén en esa posición. Podríamos ser los que estén en ese universo alternativo especulativo fundamentalmente cambiado, y no tendríamos forma de saberlo.

Así que la pregunta se reduce a ser más específicos.

Una respuesta

Si significa, "¿podría haberse hecho este universo exacto de manera diferente?", no, por definición. Para ser este universo exacto necesitaría todo como lo vemos.

Si significa "podría existir un universo con alguna entidad capaz de preguntar por qué, de alguna otra manera", entonces probablemente. Pero no tenemos los detalles.

El universo que conocemos no es el único universo posible.

Al cambiar los valores de las constantes fundamentales de la física dentro de ciertos límites, se obtienen universos diferentes. Las constantes fundamentales típicas son

la velocidad de la luz, la constante de estructura fina, el valor de la masa del electrón, las constantes de acoplamiento para los diferentes tipos de fuerzas.

En nuestras teorías actuales, estas constantes tienen el papel de parámetros. No pueden derivarse de la teoría, sino que deben determinarse mediante la observación y la medición. Siempre es un desafío reducir el número de parámetros libres en una teoría física.

Una analogía débil: las distancias de nuestros planetas no se derivan de la teoría de Newton, sino que deben medirse. Parece plausible que los planetas de otros sistemas solares tengan diferentes distancias de sus estrellas centrales.

Ya veo, ¿es posible que esas especificaciones cambien?
@nonametheastronaut: Sí, por ejemplo, en teorías de velocidad variable de la luz en.wikipedia.org/wiki/Variable_speed_of_light
Gracias. apreciarlo
@CriglCragl La referencia que cita se cierra con la oración: "Las cosmologías VSL permanecen fuera de la física convencional". - ¿Qué fenómenos pueden ser explicados solo por cosmologías VSL pero no por teorías basadas en la velocidad constante de la luz?
Pero ese comentario sobre que VSL está fuera de la corriente principal se refiere a nuestro universo. El OP pregunta si el nuestro es el único universo posible (o al menos si nuestras leyes de la física son la única combinación que podría dar lugar a un universo habitable).
Aunque Einstein murió antes de que se descubriera el modelo estándar completo, conocía este tipo de constantes fundamentales y presumiblemente se preguntaba si la gravedad cuántica corrige estas constantes, que aún se desconoce.
"¿Qué fenómenos pueden ser explicados solo por cosmologías VSL pero no por teorías basadas en la velocidad constante de la luz?" Eso queda por determinar por medición, es el punto. Las teorías VSL son consistentes con lo que sabemos.
@CriglCragl ¿Cómo pueden las teorías VLS ser consistentes con lo que sabemos cuando contradicen uno de los supuestos básicos de la Relatividad Especial?
@JoWehler: 'Suposición'. Tú mismo lo dijiste. El problema fundamental en GR es que nada puede viajar infinitamente rápido. Pero tenga en cuenta que la luz define la distancia en unidades SI , por lo que es bastante sutil descifrar los impactos en los cambios en la velocidad de la luz. Hasta que podamos responder por qué la luz viaja a una velocidad particular , solo tenemos suposiciones (bueno, se deriva de la permeabilidad magnética y la permitividad eléctrica del vacío a través de las ecuaciones de Maxwell, así que realmente por qué esas cifras son lo que son, necesitamos saber más sobre la estructura del espacio-tiempo, es decir, la gravedad cuántica).
@CriglCragl El término "suposición" con respecto a SR es el análogo del término "axioma" en una teoría matemática. No veo ninguna razón para rebajar ese término. - Una suposición de SR es la constancia de la velocidad de la luz c. Pero es un hecho diferente que c sea una velocidad límite. Eso sale de la teoría. – No entiendo el significado de „viajar infinitamente rápido“, ¿te refieres a la posibilidad de velocidades altas arbitrarias? 1/2
@CriglCragl Aclarar el concepto de espacio-tiempo y el papel secundario de su división en espacio y tiempo es un gran logro. Dentro de SR y GR el espacio-tiempo y la constancia de c son conceptos consistentes. No destruiría esta consistencia mezclando la constancia de c con preguntas abiertas de la gravedad cuántica. Ese es un problema diferente para el que VSL tampoco ofrece una solución. 2/2
@JoWehler: A muchos físicos tampoco les gustan las teorías VSL. Parece que estás diciendo que no te gustan. Esta bien, lo que sea. Pero son factibles, y las personas que saben mucho más física que cualquiera de nosotros están investigando activamente, por ejemplo, newscientist.com/article/… Lo que harías o no harías, es totalmente irrelevante. Mi punto era que esto es una cuestión de medición . Y eso, se destaca.
@CriglCragl: Roma locuta causa finita :-)