¿Qué explica la existencia de energía/materia si no se puede crear o destruir?

¡Esa es una pregunta muy complicada!

Primero, recordemos que Moisés no trajo la Ley de Conservación de la Energía desde el Sinaí en tablas de piedra; es algo que hemos observado que es cierto en el universo de hoy, y que nuestras teorías usan para hacer predicciones muy precisas. Pero esto no significa que siempre haya sido cierto, y particularmente que lo fue lo suficientemente temprano en el Big Bang como para que nuestras teorías actuales no se apliquen. Sabemos que nuestras teorías actuales fallan durante la Era de Planck , por ejemplo.

En segundo lugar, el teorema de Noether dice que la conservación de la energía existe porque los lagrangianos de masa-energía son simétricos en el tiempo. La simetría del tiempo es una muy buena simetría hoy en regiones del espacio pequeñas en comparación con todo el universo, pero bien puede haber épocas en las que no lo fue.

De hecho, probablemente existieron tales eras, al igual que la simetría temporal no es una buena simetría incluso hoy en día a escalas muy grandes. (El universo se está expandiendo y, a primera vista, esto provoca una falta de conservación de la energía).

En tercer lugar, si intenta salvar la ley de conservación de la energía calculando la energía total de todo el universo, incluida la energía gravitatoria, un conjunto razonable de argumentos (los cálculos de energía en la Relatividad General pueden ser muy difíciles, ya que la energía gravitacional tiende a ser no -local) produce una energía total de cero! La masa-energía del universo está exactamente equilibrada por la energía potencial gravitatoria. Si esto es correcto, la energía total siempre ha sido cero.

¡Pero todo esto es especulación! Recuerda que la física real es una ciencia experimental y si no puedes probar una teoría, puede ser interesante, pero no es física.

La respuesta más simple podría ser que la masa/energía siempre ha existido. Para la inflación basada en el campo, su eternidad pasada está prohibida por el teorema de Borde-Guth-Vilenkin, pero, como ese teorema solo lo prohíbe en un universo que se expande "en promedio", parecen compatibles con algunas de las cosmologías rebotantes desarrolladas más recientemente, de los cuales el más simple que es compatible con los datos de CMB puede ser la versión totalmente relativista de Poplawski (utilizando los fermiones de la versión de Einstein-Cartan de GR, que tienen extensión espacial) del escenario del "universo bebé", en el que el colapso gravitatorio de cualquier La gran estrella giratoria incluye efectos de marea que inicialmente separan las partículas y antipartículas de pares virtuales, que posteriormente son expulsadas por la energía hasta que luego se unen en un espín de partículas. cuando los fermiones de la estrella que colapsa se bloquean entre sí a densidades extremadamente altas. El universo de "crianza" (que se encuentra en escalas de espacio y tiempo mucho más grandes) es análogo a la piel tridimensional de una pelota de baloncesto, y está causalmente separado por la inercia de su propia expansión continua, ya que habría comenzado en un versión anterior (y de mayor escala) del mismo proceso. Poplawski siente que esta cosmología requiere una dirección predominante de rotación, por lo que es falsable y, en consecuencia, científica, por marginal que pueda ser esa prevalencia. (Mi lectura de la notación física es muy limitada, por lo que me he basado en su palabrería en inglés para algunas de las inferencias que he hecho aquí). El universo (que está en escalas de espacio y tiempo mucho más grandes) es análogo a la piel tridimensional de una pelota de baloncesto, y está causalmente separado por la inercia de su propia expansión continua, como habría comenzado en un anterior (y más grande). -escalado) versión del mismo proceso. Poplawski siente que esta cosmología requiere una dirección predominante de rotación, por lo que es falsable y, en consecuencia, científica, por marginal que pueda ser esa prevalencia. (Mi lectura de la notación física es muy limitada, por lo que me he basado en su palabrería en inglés para algunas de las inferencias que he hecho aquí). El universo (que está en escalas de espacio y tiempo mucho más grandes) es análogo a la piel tridimensional de una pelota de baloncesto, y está causalmente separado por la inercia de su propia expansión continua, como habría comenzado en un anterior (y más grande). -escalado) versión del mismo proceso. Poplawski siente que esta cosmología requiere una dirección predominante de rotación, por lo que es falsable y, en consecuencia, científica, por marginal que pueda ser esa prevalencia. (Mi lectura de la notación física es muy limitada, por lo que me he basado en su palabrería en inglés para algunas de las inferencias que he hecho aquí). por lo tanto, es falsable y, en consecuencia, científica, por marginal que sea esa prevalencia. (Mi lectura de la notación física es muy limitada, por lo que me he basado en su palabrería en inglés para algunas de las inferencias que he hecho aquí). por lo tanto, es falsable y, en consecuencia, científica, por marginal que sea esa prevalencia. (Mi lectura de la notación física es muy limitada, por lo que me he basado en su palabrería en inglés para algunas de las inferencias que he hecho aquí).