La traducción al español es de Milton W. Hourcade y exclusiva para este blog.
Agradecemos al Dr. Teodorani la gentileza de permitirnos publicar su material aquí.
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Hace un mes que estoy
rumiando sobe un reciente artículo importante de Kostas Skenderis y su grupo
(que incluye a algunos Físicos teóricos italianos y canadienses) publicado en
las cartas de la prestigiosa Physical Review.
Analizando los datos
relacionados con las etapas muy tempranas del nacimiento del universo, se ha
dibujado matemáticamente un modelo que sería capaz de cambiar el actual
paradigma, el cual está basado en dos teorías paralelas y aparentemente incompatibles
entre sí –la teoría general de la relatividad y la mecánica cuántica-- las cuales alguien con el lazo de la gravedad
cuántica o la teoría de las supercuerdas ha tratado de armonizarlas.
De acuerdo al nuevo
paradigma (que deja perplejos a muchos, inclusive a mí) el universo que
observamos, esto es, la cuatro interacciones que lo describen de acuerdo al
modelo estándar, sería básicamente un holograma, esto es, una superficie bi-dimensional
que ha codificado en sí misma la información tridimensional que normalmente
percibimos.
Todo esto, por lo
menos según Skenderis, no significa que el universo no sea real, sino que la
naturaleza de la realidad que estamos observando y que medimos, sería el
resultado de una estructura más profunda que tiene su base en un espacio con un
tamaño menor que
funcionaría como un “proyector” de una realidad en 3-D. En una
palabra, la estructura más íntima del universo sería como el holograma que
aparece en una tarjeta de crédito, que en sí mismo es bi-dimensional, pero que
da la impresión de una tri-dimensionalidad, o la visión de una película con
lentes para tercera dimensión que nos da la ilusión de tri-dimensionalidad y
que proviene de una bi-dimensionalidad en la pantalla.
Esta estructura
estaría bien marcada, según los cálculos, en las primeras etapas del universo y
en particular en la información muy reciente obtenida sobre la radiación de
fondo (eco del Big-Bang), como si la singularidad, que es el punto cero, fuese
realmente el punto desde el cual se esparce la “Proyección de realidad” en 3-D,
y no un punto que se hincha repentinamente como una esfera (hasta resultar con
una extensión de 13,5 Años Luz) y que crea físicamente el espacio, el tiempo,
la materia y la energía.
Similares consideraciones se aplican también a los
agujeros negros (otro tipo de “Singularidad” en Física y Cosmología) cuya
entropía es proporcional a su área de superficie (2-D) y por tanto a sus
contenidos, a su vez estrechamente vinculados a los volúmenes tridimensionales
del mundo real en ese particular contexto, en realidad en una proyección de esa
superficie bidimensional conteniendo información.
Me parece que esto no
niega la realidad observada y medida como tal, sino que los intérpretes de
acuerdo a una diferente clave de interpretación, que conduciría
razonablemente al “Paradigma
Holográfico”, están listos para reemplazar la visión relativista y cuántica del
siglo anterior. Comprendo que Skenderis, para llegar a estas poderosas
conclusiones, está parcialmente tomando en consideración especialmente la
teoría de las supercuerdas, que une la relatividad general con la mecánica
cuántica, y sus características de permitir a través de partículas
representadas como finos cables (abiertos o cerrados según el caso) la
construcción de hiper-superficies llamadas “branas”.
En resumen, la Teoría
Holográfica (aunque no es nueva ya que llevo por lo menos 20 años que estamos
trabajando, comenzando con por ejemplo el trabajo de Leonard Susskind) en
Física / Cosmología ha nacido de la necesidad de combinar de mejor manera la
relatividad general y la mecánica cuántica. Conjuntamente con la construcción
de una teoría de la gran unificación de fuerzas, esta es la necesidad más
apremiante para la Física contemporánea, que no permite contradicción dentro de
sí, sino una total consistencia en todas sus partes, tan lejos como pueda ser
de contra-intuitivo el resultado.
Skenderis trata de
explicar cómo las fuerzas por la cuales
nosotros podemos percibir, tales como la gravedad, no son más que una
“propiedad emergente” de algo más profundo, de la misma manera que la
temperatura en un gas no representa la ley en sí misma sino una propiedad
emergente que ha nacido de una ley que la causa, y es la colisión de
partículas.
El hecho es que, como
es el caso de la teoría de la relatividad (la métrica de Riemann, Ricci, etc.)
y por la Teoría Cuántica (espacios de Hillbert, etc.) el modelo holográfico
requiere el uso de operadores matemáticos completamente nuevos para operar esta
teoría (que Skenderis considera que se puede falsificar, lo cual es muy
alentador). Esta matemática está
presente en su artículo técnico (no disponible para los no abonados)
pero falta una “divulgación técnica” que ayude a comprender a todos los otros
Físicos (de diversa especialidad, como la mía) cómo estos nuevos operadores
explican el modelo holográfico y cómo se vinculan con los parámetros
observables. Habiendo dicho esto me agradaría recordarles que hay otro enfoque
para tratar de verificar (o desaprobar) si nuestro universo es holográfico o
no, y esta posible evidencia se puede detectar directamente y experimentalmente
utilizando técnicas interferométricas con rayos láser.
Como lo hiciera presente
hace pocos años el Físico Silas Beane, existen de hecho elementos
potencialmente observables en la naturaleza como los muones (partículas de alta
energía) de rayos cósmicos, cuya utilización podría demostrar que nuestro
universo representa una colosal simulación, o bien una ilusión en la cual todos
estaríamos inmersos.
Si así fuese la realidad en la cual vivimos, no sería más
real que la virtualidad de este Facebook [este artículo fue publicado en
Facebook – N. del T.]. Pero esta es una hipótesis mucho más cercenadora que la
de Skenderis, que habla de la holografía como dando forma al universo, en tanto
que la de Beane plantea la hipótesis de que el universo sea una verdadera
simulación verificable (o no) de las observaciones y experimentaciones de
laboratorio.
En este caso específico, la estrategia
utilizada por los Físicos teóricos y experimentales consiste en individualizar
la “resolución máxima” del universo, o bien ir a ver cuál es el pixel más
pequeño que lo constituye. Esto se puede eventualmente encontrar si se va a ver
qué está detrás del “corte” de la energía (valor límite de 10^20
Electronvoltio) de las partículas de alta energía que se observan en los rayos
cósmicos. Por “valor límite” de la energía de los rayos cósmicos a 10^20
Electronvoltio se entiende un factor de naturaleza totalmente espacial, o bien
aquello que identifica la naturaleza del pixel mínimo que otorga una
elevadísima resolución a esta hipotética simulación. La relación de Planck E=h x f expresa de manera muy sencilla
que sin perjuicio de la constante de Planck h, la energía es más alta cuanto más alta es la frecuencia f. Y el valor así obtenido es el más
alto posible. Por lo tanto esto corresponde a tener una frecuencia f elevadísima, pero esto equivale a
tener una longitud de onda L
cortísima (lo más corta posible). En efecto, la
frecuencia es inversamente proporcional a la longitud de onda. Pero la
longitud de onda tiene la dimensión de un espacio. Bien. Ese es el pixel más pequeño del
universo, por lo menos en base a esta teoría.
El experimento se realizó hace año
y medio usando un “holómetro” del
Fermilab en EE.UU. pero dio resultados negativos, por ahora. Es un hecho que
existe una comunidad de Físicos y de famosos gerentes de la ciencia y de la
tecnología como por ejemplo Elon Musk que sostienen que se necesitan mucho más
fondos para poder decir la última palabra. Si se llegase a esta última palabra,
entonces la teoría de la “Matrix” sería verdadera, nuestra realidad una ilusión
creada por una tecnología informática para nosotros inconcebible, en tanto la
conciencia permanecería como la única verdadera realidad.
Notas:
• Seminario
de Skenderis: https://www.youtube.com/watch?v=XoP0lzBC9mo
• Artículo Ténico de Skenderis y otros.:
https://arxiv.org/pdf/1607.04878v2.pdf
• Entrevista a Beane: https://www.newscientist.com/article/mg21628950.300-the-idea-we-live-in-a-simulation-isnt-science-fiction#.UzVOY6h5OSo
• Artículo Técnico de Beane y otros.: https://arxiv.org/pdf/1210.1847v2.pdf
• Artículo Ténico de Skenderis y otros.:
https://arxiv.org/pdf/1607.04878v2.pdf
• Entrevista a Beane: https://www.newscientist.com/article/mg21628950.300-the-idea-we-live-in-a-simulation-isnt-science-fiction#.UzVOY6h5OSo
• Artículo Técnico de Beane y otros.: https://arxiv.org/pdf/1210.1847v2.pdf
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