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¿Hay otro "tú" ahí fuera en un universo paralelo?

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habboin 29/10/2021 Universo 674
Una representación de los diferentes "mundos" paralelos que podrían existir en otros bolsillos del ... [+] multiverso. Crédito de la imagen: dominio público, obtenido de https: //pixabay.com/en/globe-ear ...

Una representación de los diferentes "mundos" paralelos que podrían existir en otros bolsillos del ... [+] multiverso. Crédito de la imagen: dominio público, obtenido de https://pixabay.com/en/globe-earth-country-continents-73397/.

Uno de los temas más emocionantes y atractivos sobre los que especular es la idea de que nuestra realidad, nuestro Universo tal como es y cómo lo experimentamos, podría no ser la única versión de los eventos que existen. Quizás haya otros Universos, quizás incluso con diferentes versiones de nosotros mismos, diferentes historias y resultados alternativos, que el nuestro. Cuando se trata de física, esta es una de las posibilidades más emocionantes de todas, pero está lejos de ser una certeza. Esto es lo que realmente dice la ciencia sobre si esto podría ser cierto o no.

Crédito de la imagen: NASA; ESA; G. Illingworth, D. Magee y P. Oesch, Universidad de California, Santa ... [+] Cruz; R. Bouwens, Universidad de Leiden; y el equipo de HUDF09.

El Universo, hasta donde pueden ver los telescopios más poderosos (incluso en teoría), es vasto, enorme y masivo. Incluyendo fotones y neutrinos, contiene unas 10 ^ 90 partículas, agrupadas y agrupadas en cientos de miles de millones a billones de galaxias. Cada una de esas galaxias viene con alrededor de un billón de estrellas adentro (en promedio), y están esparcidas por el cosmos en una esfera de unos 92 mil millones de años luz de diámetro, desde nuestra perspectiva. Pero, a pesar de lo que pueda decirnos nuestra intuición, eso no significa que estemos en el centro de un Universo finito. De hecho, la evidencia indica algo muy contrario.

Crédito de la imagen: ESA y Planck Collaboration, modificado por E. Siegel para mayor corrección.

La razón por la que el Universo nos parece de tamaño finito, la razón por la que no podemos ver nada que esté a más de una distancia específica de distancia, no es porque el Universo sea en realidad de tamaño finito, sino más bien porque el Universo solo ha existido en su estado presente durante un período de tiempo finito. Si no aprende nada más sobre el Big Bang, debería ser esto: el Universo no fue constante en el espacio o en el tiempo, sino que ha evolucionado de un estado más uniforme, más caliente y más denso a un estado más agrupado, más frío y más difuso en la actualidad.

El Universo observable podría tener 46 mil millones de años luz en todas las direcciones desde nuestro punto de vista, ... [+] pero ciertamente hay más Universo inobservable como el nuestro más allá de eso. Crédito de la imagen: usuarios de Wikimedia Commons Frédéric MICHEL y Azcolvin429, anotado por E. Siegel.

Esto nos ha dado un Universo rico, repleto de muchas generaciones de estrellas, un fondo ultrafrío de radiación sobrante, galaxias que se expanden lejos de nosotros cada vez más rápidamente cuanto más distantes están, con un límite a la distancia a la que podemos ver. . Ese límite lo establece la distancia que la luz ha tenido la capacidad de viajar desde el instante del Big Bang.

Pero esto de ninguna manera significa que no haya más Universo por ahí más allá de la parte que es accesible para nosotros. De hecho, tanto desde el punto de vista observacional como teórico, tenemos todas las razones para creer que hay mucho más, y quizás incluso infinitamente más. Observacionalmente, podemos medir algunas cantidades interesantes diferentes, incluida la curvatura espacial del Universo, qué tan suave y uniforme es tanto en temperatura como en densidad, y cómo ha evolucionado con el tiempo.

La inflación estableció el Big Bang caliente y dio lugar al Universo observable al que tenemos acceso, pero nosotros ... [+] solo podemos medir la última fracción diminuta de un segundo del impacto de la inflación en nuestro Universo. Crédito de la imagen: Bock et al. (2006, astro-ph / 0604101); modificaciones de E. Siegel.

Lo que encontramos es que el Universo es más consistente con ser espacialmente plano, con ser uniforme en un volumen que es mucho mayor que el volumen de la pieza del Universo observable para nosotros y, por lo tanto, probablemente contiene más Universo que es muy similar al nuestro para cientos de miles de millones de años luz en todas direcciones, más allá de lo que podemos ver. Pero teóricamente, lo que aprendemos es aún más tentador. Verá, podemos extrapolar el Big Bang hacia atrás a un estado arbitrariamente caliente, denso y en expansión, y lo que encontramos es que no se volvió infinitamente caliente y denso al principio, sino más bien eso, por encima de algo de energía y antes de algo muy temprano. tiempo: hubo una fase que precedió al Big Bang, y lo estableció.

Esa fase, un período de inflación cosmológica, describe una fase del Universo donde, en lugar de estar lleno de materia y radiación, el Universo estaba lleno de energía inherente al espacio mismo: un estado que hace que el Universo se expanda a un ritmo exponencial. Esto significa que en lugar de que la tasa de expansión sea lenta a medida que pasa el tiempo, al tener puntos distantes que se alejan entre sí a velocidades cada vez más lentas, la tasa de expansión no disminuye en absoluto, y las ubicaciones distantes, a medida que pasa el tiempo, se duplican. tan lejos, luego cuatro veces, ocho, dieciséis, treinta y dos, etc.

Crédito de la imagen: E. Siegel, de cómo el espacio-tiempo se expande cuando está dominado por Materia, Radiación o energía ... [+] inherente al espacio mismo.

Debido a que la expansión no es solo exponencial sino también increíblemente rápida, la "duplicación" ocurre en una escala de tiempo de alrededor de 10 ^ -35 segundos. Es decir, cuando han pasado 10 ^ -34 segundos, el Universo tiene alrededor de 1000 veces su tamaño inicial; para cuando hayan pasado 10 ^ -33 segundos, el Universo es alrededor de 10 ^ 30 (o 1000 ^ 10) veces su tamaño inicial; cuando han pasado 10 ^ -32 segundos, el Universo tiene alrededor de 10 ^ 300 veces su tamaño inicial, y así sucesivamente. Exponencial no es tan poderoso porque es rápido; es poderoso porque es implacable.

Ahora, obviamente, el Universo no continuó expandiéndose de esta manera para siempre, porque estamos aquí, por lo que la inflación tuvo que terminar, estableciendo el Big Bang. Podemos pensar que la inflación ocurre en la cima de una colina muy plana, como una bola que rueda lentamente hacia abajo. Mientras la bola permanezca cerca de la cima de la colina, rodando lentamente, la inflación continúa y el Universo se expande exponencialmente. Una vez que la bola rueda hacia el valle, sin embargo, la inflación termina, y ese comportamiento de rodadura hace que la energía se disipe, convirtiendo la energía inherente al espacio mismo en materia y radiación, llevándonos de un estado inflacionario al caliente Big Bang.

La inflación termina (arriba) cuando una bola rueda hacia el valle. Pero el campo inflacionario es cuántico ... [+] (centro), extendiéndose con el tiempo. Si bien muchas regiones del espacio (púrpura, rojo y cian) verán el fin de la inflación, muchas más (verde, azul) verán que la inflación continúe, potencialmente por una eternidad (abajo). Crédito de las imágenes: E. Siegel.

Antes de pasar a lo que no sabemos sobre la inflación, hay algunas cosas que sabemos que vale la pena mencionar.

La inflación no es como una bola, que es un campo clásico, sino más bien como una onda que se extiende en el tiempo, como un campo cuántico. Esto significa que, a medida que pasa el tiempo, se crea más y más espacio debido a inflación, ciertas regiones, probabilísticamente, van a tener más probabilidades de que la inflación llegue a su fin, mientras que en otras es más probable que la inflación continúe. Las regiones donde termina la inflación darán lugar a un Big Bang y un Universo como el nuestro, mientras que las regiones donde no lo hace continuarán inflando por más tiempo. Con el paso del tiempo, debido a la dinámica de expansión, no hay dos regiones donde la inflación termine nunca interactuarán o colisionarán; las regiones donde la inflación no termina se expandirán entre ellas, separándolas.

Crédito de la imagen: E. Siegel. A pesar de que la inflación puede terminar en más del 50% de cualquiera de las regiones en cualquier ... [+] momento dado (denotado por X rojas), suficientes regiones continúan expandiéndose para siempre que la inflación continúa por una eternidad, sin dos Universos nunca chocar.

Ahora, eso es lo que esperamos, basándonos en las leyes físicas conocidas y los observables que existen en nuestro Universo para informarnos sobre el estado inflacionario. Dicho esto, no sabemos bastantes cosas sobre este estado inflacionario, y lo que hace es generar una gran cantidad de incertidumbres y también posibilidades:

No sabemos cuánto duró el estado inflacionario antes de que terminó y dio lugar al Big Bang. El Universo podría ser apenas más grande que la parte observable para nosotros, podría ser muchos órdenes de magnitud ridículos más grandes que lo que vemos, o podría ser realmente infinito en escala. No sabemos si las regiones donde terminó la inflación son todas las mismos, o si son muy diferentes a los nuestros. Es concebible que existan dinámicas físicas (desconocidas) que provoquen que cosas como las constantes fundamentales (masas de partículas, fuerza de las fuerzas, la cantidad de energía oscura) sean exactamente lo que son para nosotros en todas las regiones donde termina la inflación. Pero también es posible que diferentes regiones donde termina la inflación, lo que podríamos considerar Universos diferentes, tengan física arbitrariamente diferente Y si los Universos son todos iguales entre sí en lo que respecta a las leyes físicas, y si el número de estos Universos es realmente infinito, y si la interpretación de muchos mundos de la mecánica cuántica es completamente válida, ¿significa eso que hay Universos paralelos por ahí, donde todo en él evolucionó exactamente igual que nuestro propio Universo, excepto que un diminuto resultado cuántico fue diferente?

La idea del multiverso establece que hay un número infinito de Universos como el nuestro, e infinitos ... [+] con diferencias. Crédito de la imagen: usuario de flickr Lee Davy, a través de https://www.flickr.com/photos/chingster23/11937781733. (CC BY 2.0)

En otros mundos, ¿sería posible que exista un Universo en el que todo sucedió exactamente como sucedió en este, excepto que hiciste una pequeña cosa diferente y, por lo tanto, tu vida resultó increíblemente diferente como resultado?

¿Dónde eligió el trabajo en el extranjero en lugar del que lo mantuvo en su país?

¿Dónde te enfrentaste al matón en lugar de dejar que se aprovecharan de ti?

¿Dónde besaste al que se escapó al final de la noche, en lugar de dejarlo ir?

¿Y dónde el evento de vida o muerte que usted o su ser querido enfrentó en algún momento en el pasado tuvo un resultado diferente?

La idea de universos paralelos, aplicada al gato de Schrödinger. Crédito de la imagen: Wikimedia commons ... [+] usuario Christian Schirm.

Es una noción increíble: que existe un Universo para cada resultado concebible. Hay uno en el que todo lo que tiene una probabilidad distinta de cero de haber sucedido es en realidad la realidad en ese Universo. Pero hay una gran cantidad de ifs que son obligatorios para llegar allí. Por un lado, el estado inflacionario debe haber ocurrido no solo durante un largo período de tiempo, no solo durante los 13,8 mil millones de años que ha existido nuestro Universo, sino durante una cantidad infinita de tiempo.

¿Porque preguntas? Seguramente, si el Universo se ha expandido exponencialmente, no solo durante una pequeña fracción de segundo sino durante 13.800 millones de años, o alrededor de 4 × 10 ^ 17 segundos, ¡estamos hablando de un enorme volumen de espacio! Después de todo, aunque hay regiones del espacio donde termina la inflación, la mayor parte del volumen del Universo está dominado por regiones donde no ha terminado. De manera realista, estamos hablando de al menos 10 ^ 10 ^ 50 Universos que comenzaron con condiciones iniciales que podrían ser muy similares a las nuestras. Eso es 10 ^ 100000000000000000000000000000000000000000000000000 Universos, que podría ser uno de los números más grandes que jamás hayas imaginado. Y, sin embargo, hay números que son más grandes que describen cuántos resultados posibles existen para las interacciones de las partículas.

Crédito de la imagen: ¡el número “pequeño” 1000 !, calculado en http://justinwhite.com/big-calc/1000.html.

Hay 10 ^ 90 partículas en cada Universo, y necesitamos que todas tengan exactamente el mismo historial de interacciones durante 13.800 millones de años para darnos un Universo idéntico al nuestro, de modo que cuando elegimos un camino sobre otro, ambos Los universos siguen existiendo. Para un Universo con 10 ^ 90 partículas cuánticas en él, eso es pedir mucho: menos de 10 ^ 10 ^ 50 posibilidades de que existan sobre cómo esas partículas interactuarán entre sí durante 13,8 mil millones de años. ¡El número que ve arriba, por ejemplo, es solo 1000! (o (10 ^ 3)!), o 1000 factorial, que describe el número de posibles permutaciones que hay para que 1000 partículas diferentes se ordenen en cualquier momento. Tenga en cuenta, cuán grande es este número: (10 ^ 3). - que (10 ^ 1000) es.

(10 ^ 3) !, para aquellos que se lo pregunten, es más como 10 ^ 2477.

Pero no hay 1000 partículas en el Universo, sino 10 ^ 90 de ellas. Cada vez que dos partículas interactúan, no hay solo un resultado posible, sino todo un espectro cuántico de resultados. Por triste que sea el caso, ¡hay mucho más de (10 ^ 90)! posibles resultados para las partículas en el Universo, y ese número es muchas veces más grande que un número insignificante como 10 ^ 10 ^ 50.

Huellas de la cámara de burbujas del Fermilab, que muestran solo unos pocos cientos de interacciones cuánticas. La ... [+] probabilidad de que solo esta interacción dé este resultado exacto es astronómicamente pequeña. Crédito de la imagen: FNAL / DOE / NSF.

En otras palabras, el número de posibles resultados de las partículas en cualquier Universo que interactúan entre sí tiende hacia el infinito más rápido que el número de posibles Universos que aumenta debido a la inflación. Incluso dejando de lado las cuestiones de que puede haber un número infinito de valores posibles para las constantes fundamentales, partículas e interacciones, e incluso dejando de lado cuestiones de interpretación como si la interpretación de muchos mundos realmente describe nuestra realidad física, el hecho es que el número de resultados posibles aumenta tan rápidamente, mucho más rápido que meramente exponencialmente, que a menos que la inflación haya estado ocurriendo durante una cantidad de tiempo verdaderamente infinita, no hay Universos paralelos idénticos a este.

El teorema de la singularidad nos dice que un estado inflacionario es como un tiempo pasado, incompleto y, por lo tanto, lo más probable es que no duró una cantidad de tiempo verdaderamente infinita, sino que surgió en algún punto distante pero finito en el pasado. Existe una gran cantidad de Universos, posiblemente con leyes diferentes a las nuestras y posiblemente no, pero no hay suficientes para darnos versiones alternativas de nosotros mismos; el número de posibles resultados crece demasiado rápido en comparación con la velocidad a la que crece el número de universos posibles.

Una gran cantidad de regiones separadas donde ocurren Big Bangs están separadas por inflar continuamente ... [+] el espacio en la inflación eterna. Pero a menos que exista una cantidad verdaderamente infinita de espacio, el número de posibles resultados crece más rápido que el número de posibles Universos como el nuestro. Crédito de la imagen: Karen46 de http://www.freeimages.com/profile/karen46.

¿Entonces que significa esto para usted?

Significa que depende de ti hacer que este Universo cuente. Tome las decisiones que lo dejen sin remordimientos: tome el trabajo de sus sueños, defiéndase, navegue a través de las trampas lo mejor que pueda y haga todo lo posible todos los días de su vida. No hay otro Universo que tenga esta versión de ti en él, y no hay futuro para ti más que en el que vives tú mismo.

Hazlo el mejor posible.