Me acerco a esto desde la perspectiva de un profano y tengo curiosidad por saber qué tienen que decir los más expertos en el campo sobre mi comprensión de la teoría del vacío superfluido y el principio holográfico y mi pregunta correspondiente.
Estudios recientes (creo que estos fueron estudios de modelos matemáticos en lugar de experimentos) han sugerido que los superfluidos; específicamente helio líquido, exhiben características holográficas similares a las de los agujeros negros. Es decir, su entropía/contenido informativo es proporcional a su área de superficie más que a su volumen. De manera similar, se ha calculado que el universo tiene esta naturaleza holográfica; que su contenido informativo corresponde a su escala en 2 dimensiones en lugar de 3.
Mi comprensión de los superfluidos es que se forman a temperaturas extremadamente bajas; cerca del cero absoluto. Que una vez formados tales superfluidos (gotas de ellos impulsadas por ondas piloto en su superficie) pueden exhibir propiedades vistas en la dualidad de partículas de ondas y túneles cuánticos. Que los superfluidos se expandan o se propaguen hasta el equilibrio independientemente de la gravedad, de manera similar a la forma en que el universo aparentemente acelera su expansión hacia una "muerte fría". Se ha hecho referencia a aspectos como estos para sugerir que el universo o la realidad misma es, en un nivel fundamental, un superfluido. (Teoría del vacío superfluido)
Mi pregunta es si un modelo tan superfluido de la realidad sugiere la posibilidad de que el propio espacio-tiempo sufra "cambios de fase" y, por lo tanto, puede que no siempre se haya comportado de la forma en que lo hace ahora. Observo que la temperatura del universo está muy cerca del cero absoluto, pero se ha estado enfriando desde el "Big Bang". ¿Podría ser que el propio Big Bang fuera de hecho alguna forma de cambio de fase por el cual nuestras leyes de la física y la realidad misma se condensaron esencialmente en existencia como un superfluido holográfico de viscosidad cero en cuya superficie se representa toda la información? ¿Sugeriría esto entonces que el universo pudo haber existido antes del Big Bang pero simplemente en una forma muy diferente (una en la que la mecánica cuántica no habría funcionado como lo hace ahora)?
Primero, las malas noticias.
La "teoría del vacío superfluido", a pesar de tener su propia página de wikipedia, no es un término común o estándar en física. En última instancia, parece referirse solo a la teoría defendida en un artículo completamente oscuro de 2009, que proponía que el origen de la masa es algo diferente al mecanismo de Higgs (el bosón de Higgs se observó tres años después) y que predice desviaciones de la relatividad especial. a altas energías (no se han observado tales desviaciones, incluso a las más altas energías).
No tengo conocimiento de ningún sentido en el que los superfluidos de laboratorio, ya sea helio líquido o de otro tipo, satisfagan el principio holográfico.
Usted menciona gotas superfluidas "propulsadas por ondas piloto en su superficie" que exhiben propiedades cuánticas.
La onda piloto es una idea de los inicios de la mecánica cuántica, según la cual las partículas son guiadas por ondas. En los últimos años, Brady y Anderson obtuvieron algo de prensa al afirmar que los experimentos en los que las gotas son guiadas por ondas muestran que la mecánica cuántica podría explicarse de esta manera. Pero se sabe desde hace muchas décadas que una onda piloto verdaderamente cuántica (como en la formulación de la mecánica cuántica de Bohm), que guía a más de una partícula, no puede corresponder a una sola onda en el espacio tridimensional. Así que Brady y Anderson están necesariamente en el camino equivocado.
Mientras tanto, los superfluidos y sus propiedades son en realidad una consecuencia de la mecánica cuántica. Intentar explicar la mecánica cuántica como resultado de los superfluidos es circular, a menos que uno tenga una explicación no cuántica independiente de lo que es un superfluido.
Es difícil ver cómo la expansión acelerada del universo se corresponde con cualquier comportamiento de un superfluido. Los superfluidos no se expanden para siempre y no se aceleran mientras lo hacen. (A menos que la idea sea que la expansión acelerada es holográficamente dual a, tal vez, algún tipo de condensación de Bose?)
Entonces, hay muchos ingredientes para su comprensión que no cuadran. Me gustaría saber si obtuviste todo esto de un solo lugar o si lo ensamblaste tú mismo a partir de una variedad de fuentes. De cualquier manera, hay mucha exageración y desinformación por ahí, y no se le puede culpar por caer en la trampa.
Mientras tanto, los superfluidos son reales (y la materia oscura podría ser un superfluido); el vacío cuántico contiene, no superfluidos, sino varios otros "condensados"; Por lo general, se espera que los agujeros negros cuánticos tengan una entropía y una temperatura; y hay muchos ejemplos matemáticos en los que una dimensión del espacio "emerge" del entrelazamiento cuántico.
Entonces, hay muchos fenómenos y teorías que van en la dirección de lo que te interesa, pero que están mejor atestiguados o son más sólidos.
Con respecto a su (s) pregunta (s) actual (es) ... Dado que la aparición del espacio-tiempo macroscópico "a partir de la mecánica cuántica" es un tema serio ahora, es absolutamente posible que el Big Bang fuera solo una transición de fase de algún otro régimen cuántico. Pero no puedo pensar en ningún trabajo realmente bueno que aborde los detalles de eso. Hay muchos artículos relativamente amateurs, en los que, por ejemplo, uno tiene expresiones algebraicas cuánticas y luego considera un límite de "N grande", y se dice que este límite se asemeja al espacio-tiempo ordinario. Y hay artículos más sofisticados (en su mayoría me refiero a artículos de teóricos de cuerdas) en los que se llevan a cabo ejercicios similares pero más avanzados, pero aún es difícil encontrar el significado físico detrás de las matemáticas.
Con respecto a su propuesta real: "algún tipo de cambio de fase mediante el cual nuestras leyes de la física y la realidad misma se condensaron esencialmente en la existencia como un superfluido holográfico de viscosidad cero en cuya superficie se representa toda la información", tengo problemas para ver cómo el concepto de un "superfluido viscoso" tiene un significado independiente del espacio-tiempo.
Especialmente dado que la holografía generalmente implica el surgimiento de una dimensión extra, parece como si estuvieras comenzando con más de cero dimensiones de espacio, y luego está emergiendo una dimensión extra. Hay una vieja propuesta llamada "dS/CFT", una versión de la cual dice que nuestro universo que evoluciona en el tiempo es holográficamente dual a un espacio atemporal de solo tres dimensiones. Tal vez haya una versión de dS/CFT en la que el dual atemporal sea un "superfluido viscoso" al final de los tiempos, pero me gustaría ver el argumento matemático para eso. :-)
usuario43685
mitchell portero