¿Las fluctuaciones cuánticas crearon materia y energía de la nada?

La cuestión de con qué precisión surgieron la materia y la energía en el universo en primer lugar, "qué sucedió realmente en el Big Bang", no está resuelta. No sabemos qué sucedió exactamente, y ese artículo tomó un logro significativo, una predicción a priori muy mejorada de masas hadrónicas de simulaciones de celosía QCD, y lo hizo sonar como algo completamente diferente.

El problema es que las "fluctuaciones cuánticas del vacío" en realidad no significan nada parecido a lo que dicen esos artículos. Si miras En términos sencillos, ¿qué es una fluctuación cuántica? , el único significado riguroso que podemos dar a una "fluctuación" es que tenemos un valor esperado promedio en el vacío, pero las medidas reales pueden fluctuar alrededor de eso. No está completamente claro cómo una desviación estándar distinta de cero debería estar relacionada con la "creación de masa". El campo de Higgs da masa a otras partículas al tener un valor esperado distinto de cero , no al fluctuar alrededor de eso; en la mayoría de los estados, hay alguna fluctuación, pero eso no significa nada especial por sí solo. Para más información sobre el mecanismo de Higgs,.

Para más información sobre el polémico tema de la creación ex nihilo, véanse, por ejemplo, las siguientes preguntas: ¿ Cómo pueden surgir de la nada el espacio y el tiempo? , Stephen Hawking dice que el universo puede crearse a sí mismo de la nada, pero ¿cómo exactamente? , ¿ Es posible que toda la materia del universo surja de la nada? , ¿ Muestra la ciencia que la materia y el universo fueron creados de la nada?

La pregunta de por qué existen las cosas hace tropezar a mucha gente (incluidos los físicos), pero las palabras "vacío" y "nada" se refieren a cosas muy diferentes. Cuando un físico habla del vacío, está hablando de una región del espacio donde no hay partículas. Pero, en las teorías modernas de partículas fundamentales, una partícula es una excitación estable de un campo subyacente. Hay un campo de electrones, un campo de fotones, un campo de Higgs, entre muchos otros. Cada uno de estos abarca el universo. Las ondas en estos campos son experimentadas por nosotros como partículas.

Puedes pensar en un campo como la superficie de un estanque. Una superficie lisa corresponde al vacío, donde no pasa nada (no hay partículas). Arroje una piedra al estanque y provocará fluctuaciones. Las ondas estables que viajan de un lado al otro del estanque son las partículas que detectamos en nuestros experimentos. Puedes tener un estanque sin ondas, pero no ondas sin un estanque. De la misma manera, puede haber campos sin partículas, pero no partículas sin campos.

Ahora, las fluctuaciones aleatorias en un campo pueden dar lugar a partículas. Pero, ¿es esta creación de la Nada? Ya tenemos varias cosas existentes: espacio, tiempo y campos. De lo contrario, ¿qué sería fluctuante? El espacio, el tiempo y los campos me parecen mucho de Algo y (dependiendo de cómo definas Cosa) las leyes de la física también existen. Entonces, no. Por lo que podemos decir, nada viene de la nada. Los físicos están completamente a oscuras en cuanto a lo que realmente sucedió en el$t=0$momento del Big Bang. Nuestras teorías y ecuaciones explotan antes de llegar a ese momento. Tenemos una comprensión bastante buena de todo lo que sucedió 1 segundo después del Big Bang, por lo que no estamos muy lejos.

El físico Lawrence Krauss escribió un libro hace unos años llamado "Un universo de la nada" que se propuso mostrar exactamente cómo un universo podría surgir del vacío, de la nada. Desafortunadamente, cayó exactamente en la trampa del vacío contra la nada que mencioné al principio. El filósofo David Albert escribió una reprimenda dura pero justa en su reseña del New York Times .

También puede ser que el estado de existencia donde nada existe sea imposible, si no lógicamente incoherente, pero esto es pura especulación en este punto.

¿Las fluctuaciones cuánticas crearon materia y energía de la nada?

No. La materia se puede crear a partir de fotones gamma en producción de pares . Esos fotones gamma no son fluctuaciones cuánticas. Y no conocemos ninguna forma de crear energía.

¿Se ha confirmado alguna vez experimentalmente que la materia y la energía fueron creadas y son creadas por fluctuaciones cuánticas de la nada todo el tiempo?

No.

Pensé que era solo una hipótesis hasta que me topé con este enlace que dice que se ha confirmado, pero no estoy muy seguro. ¿Cuál es el estado de este reclamo?

Me temo que es desinformación de la ciencia pop. Te llevaré a través de él:

La materia se construye sobre cimientos escamosos. Los físicos ahora han confirmado que lo aparentemente sustancial no es más que fluctuaciones en el vacío cuántico.

No es verdad. La naturaleza ondulatoria de la materia no está en duda, pero las fluctuaciones del vacío no se parecen en nada a los rayos gamma duros a partir de los cuales podemos hacer materia. Como analogía, piense en un fotón gamma como una ola oceánica. Las fluctuaciones del vacío son entonces algo así como pequeñas ondas aleatorias en la superficie del océano.

Los investigadores simularon la frenética actividad que ocurre dentro de los protones y neutrones. Estas partículas proporcionan casi toda la masa de la materia ordinaria.

Esto es bastante engañoso. Un protón no es una bolsa de "actividad frenética".

Cada protón (o neutrón) está formado por tres quarks, pero las masas individuales de estos quarks solo suman alrededor del 1% de la masa del protón.

Eso es correcto. Ver Zeptospace Odyssey de Gian Giudice . Es un físico del CERN:

Editar: tenga en cuenta que el movimiento frenético de los quarks y los gluones no es del todo correcto, porque los gluones en los hadrones ordinarios son virtuales .

Entonces, ¿qué explica el resto?

E=mc².

La teoría dice que es creado por la fuerza que une a los quarks, llamada fuerza nuclear fuerte.

no lo hace La masa de un cuerpo es una medida de su contenido energético. Consulte el documento E=mc² de Einstein .

En términos cuánticos, la fuerza fuerte es transportada por un campo de partículas virtuales llamadas gluones, que aparecen aleatoriamente y desaparecen nuevamente.

Esto es muy engañoso. Las partículas virtuales no son partículas reales de corta duración que aparecen y desaparecen como por arte de magia. Ellos "sólo existen en las matemáticas del modelo". Vea la respuesta de Anna V aquí . Es una física de partículas jubilada.

La energía de estas fluctuaciones de vacío debe incluirse en la masa total del protón y el neutrón.

Más material engañoso. Las partículas virtuales no son lo mismo que las fluctuaciones del vacío. En la analogía oceánica, una partícula virtual es como un metro cúbico de agua de mar. ¿Viste la última línea?

Entonces, si el LHC confirma que el Higgs existe, significará que toda la realidad es virtual.

¡La realidad no es virtual! Lo siento, pero New Scientist suele ser sensacionalista y engañoso. Dejé de leerlo hace algunos años.

Respuesta en términos relativos : Sí, lo hicieron. Relativamente hablando, existe lo que es "nada", y existelo que es "algo". En relatividad, y para validar el concepto de causalidad, debe existir la existencia de aquello que de una forma u otra afecta a un evento observado para que se detecten valores empíricamente medibles del evento en cuanto a cambio. Cualquier cambio que se detecte, debe haber una cantidad observada de aquello que tiene la cualidad de causar ese cambio particular. Si sucede algo, debemos relacionar este suceso con un actor de una acción particular. La pregunta en la investigación empírica es entonces establecer un vínculo causal entre el efecto observado y lo que lo causó. La verdad de una relación causal sugerida se basa en la regularidad y el valor predictivo. Entonces, desde una perspectiva relativa y científica, dado que obviamente hay algo que es empíricamente real y observado como si estuviera en constante cambio/flujo, también debe haber aquello que causó que fuera así. La relatividad puede mapear la evolución cosmológica hasta la época electrodébil, pero no más allá. La "Época de la Gran Unificación" sugerida, que viene antes de la electrodébil, aún debe entenderse. La unificación implica una situación en la que la relatividad no estodo lo que hay También puede haber una cualidad de absoluto y discreto. Eso nos lleva a la respuesta complementaria.

Respuesta en términos absolutos: No, no lo hicieron. Absolutamente hablando, no hay "fluctuaciones" en un momento de singularidad. Si fluctúa, es una sola fluctuación. Si no, estamos asumiendo un escenario de muchos estados iniciales, no un estado inicial. Además, el concepto de "nada" en oposición a "algo" no tiene sentido a menos que estemos de acuerdo en lo que se requiere para la calidad de la detección. Esto es para pedir; ¿Qué pasa con un cuanto/unidad hipotético que lo hace real en el sentido empírico? ¿Podría haber una unidad S que sea verdadera en el sentido ontológico de ser realmente S, pero que también sea empíricamente inobservable y, en ese sentido, "irreal"? ¿Podría existir aquello que sólo puede ser analizado en base asobre un valor imaginario, y que evoluciona de tal manera que traduce el valor base imaginario en un valor cada vez más real ? Es importante contemplar esto, como se hace en el análisis complejo de las matemáticas, porque en términos absolutos; no hay relación posible de nada contra algo por la simple razón de que "nada" es absolutamente imposible. Desafía la razón y la lógica asumir que existe la existencia de lo que se define como inexistencia. Es decir que la existencia incluye la no existencia, y creamos incertidumbre conceptual "de la nada".

Una pregunta alternativa podría ser: ¿La cualidad de fluctuar causa el efecto de que una cantidad tenga valores empíricos variables? Formular la pregunta así es un esfuerzo por enfatizar la importancia de la calidad en el análisis de cualquier cantidad. Es decir, la teoría cuántica puede carecer de un sentido definido de cualidad. Un cuanto de realidad es un enunciado de ontología. Es decir: existe lo que es, y podemos asignar a este hecho un valor nominal, por ejemplo, Unidad, Uno, Singularidad, estado inicial, Dios, i1,r0. El punto es que un valor nominal puede ser verdadero sin tener ningún valor empíricamente observable y, por lo tanto, analítico. Como todos sabemos, la parte imaginaria del análisis complejo está relacionada con la rotación. La rotación/giro no esrelacionado con el actor cuántico como tal, sino con su cualidad de acción. Es un cuanto de cualidad, y esa cualidad actúa como rotación.

Sugiero que la acción de rotación puede causar el efecto de trasladar un quntum de esta acción para proyectar la excentricidad angular perpendicular a la compresión bidireccional de su eje de rotación. Por esto, no es irrazonable suponer que la calidad del cuanto generará/producirá la aparición de valores empíricamente reales a partir de un valor base v de una esfera/bola con un eje imaginario igual al diámetro, es decir, simétrico. La nada de la simetría base es entonces de valores empíricos, no ontológicos. Con el aplanamiento del cuanto, los valores empíricos de espacio/excentricidad aumentarán en magnitud hasta llegar a la transformación total en el momento de la superficie 2D. El valor discreto, ahora un valor empírico, podría entonces ser opuesto al 1 inicial e imaginario. El eje convertido, por rotación, en el horizonte sería 0 imaginario = 1 real. Entonces hemos convertido la eternidad del espacio cero en una tierra de nunca jamás del infinito. La eternidad no está en ninguna parte El infinito nunca está Todos los valores empíricos como "reales" probablemente se observen como fluctuando continuamente entre dos extremos discretos, que aquí se supone que son posibles solo en el caso especial de una acción singular.

Ergo: la fuerza de rotación fundamental y, por lo tanto, incondicionada provocó una compresión singular y uniforme y una excentricidad de un cuanto inicial, igual a una cualidad inicial. Por lo tanto, la energía como cinética y potencial es fundamentalmente igual y uniforme, y en el caso singular no es la causa del cambio. La causa es la fuerza de rotación. El efecto es que la excentricidad se comprime como la compresión es excéntrica. Además, los valores empíricos para ser observados en absoluto requieren un observador real que, en el momento de la observación, tenga valores que no sean los mismos que los valores que se observarán. Esto hace que la singularidad sea inobservable, incluso si tiene un valor empírico, excepto cuando se está en el momento de la simetría 3D perfecta. En eso, está vacío de cualquier valor que no sea "tiempo" imaginario/axial. Lo que también requiere un observador real es la gravitación. Un cuerpo singular puede implosionar verticalmente mientras explota horizontalmente, pero no puede atraer a nadie más que a sí mismo. Cuando lo hace, también se rechaza a sí mismo. Por lo tanto, la gravedad no es una causa fundamental sino un efecto relativo en un contexto de muchos cuerpos.

Para dar sentido científico a lo anterior, debemos analizar una paridad de tales eventos. Sugiero que este espacio dual genera valores de electromagnetismo. Suponiendo que sea similar a un líquido, los valores de los cuantos se ubicarán y reubicarán a medida que se los fuerza a fluir en nodos similares a vórtices que actúan como "pozo" o "drenaje".

La falta de referencias se debe a que trato de ofrecer un modelo/perspectiva alternativa, no para agregar complejidad a las que ya tenemos. Soy yo quien sugiere que solo hay una fuerza fundamental, es decir, la rotación, que no hay energía fundamental y por qué cualquier estado inicial de singularidad debe conocerse teniendo fe en nuestras imágenes. Las abstracciones en matemáticas y teología pueden manejar la acción singular. La ciencia empírica no puede. La simetría es de valor empírico cero.

mi un centavo