LOADING ...

Los supuestos básicos de la física pueden requerir que el futuro influya en el pasado

Ryan F. Mandelbaum Sep 15, 2017. 17 comments

Una de las teorías físicas más bien aceptadas no tiene sentido lógico. La mecánica cuántica, la teoría que gobierna los espacios más pequeños posibles, obliga a nuestros cerebros humanos a aceptar algunas realidades realmente extravagantes e incómodas. Tal vez vivimos en un mundo donde ciertas observaciones pueden forzar a nuestro universo a derivarse en múltiples. O tal vez las acciones en el presente influyen en las cosas más temprano en el tiempo.

Un equipo de físicos reflexionó y se dio cuenta de que esta última idea, llamada retrocausalidad, es una consecuencia de ciertas interpretaciones de la mecánica cuántica y, por tanto, de ciertas interpretaciones de la naturaleza de la realidad. Su nuevo artículo es más bien un "qué-si", una mirada inicial a cómo hacer que algunas de esas interpretaciones mecánicas cuánticas funcionen. Algunas personas me preguntaron que el trabajo era importante, algunos pensaron que no importaba. Otros consideraron que su propia interpretación de la mecánica cuántica evita los problemas planteados por el nuevo artículo. Pero no importa qué, la mecánica cuántica nos obligará a hacer algunas conclusiones incómodas sobre el mundo.

"Los fundamentos de la teoría cuántica son muy controvertidos. Todos estamos de acuerdo en cómo usar la teoría, pero no hay consenso sobre la realidad que nos da ", dijo a Gizmodo el autor del estudio, Matthew Leifer, de la Universidad Chapman. Esta es una situación inusual para una teoría en física, ya que otras teorías se basan principalmente en cosas intuitivas que podemos ver y probar. La matemática de la mecánica cuántica, y sus predicciones, describen el mundo perfectamente, pero es algo imposible de entender completamente lo que realmente está sucediendo más allá de las ecuaciones.

La mecánica cuántica comienza con la observación de que a la escala más pequeña, las cosas, ya sea luz o una pieza de un átomo, pueden actuar simultáneamente como una onda y una partícula. Eso significa que los científicos tratan con algún nivel de probabilidad cuando se trata de cosas pequeñas. Enviar un electrón a través de un par de hendiduras paralelas en una barrera, y verá que golpeó la pared detrás de la barrera como un punto. Pero si envías muchos electrones, verás un patrón a rayas como si viajaran como una onda de luz. No se puede predecir exactamente a dónde impactará un electrón, pero puede crear una lista de los puntos más probables.

El problema es que describir partículas con probabilidades conduce a cosas desordenadas. Si usted tiene dos partículas que interactúan y sus propiedades físicas innatas dependen de las del otro, entonces sus probabilidades asociadas, y por lo tanto sus identidades, están entrelazadas. Por ejemplo, digamos que hay dos bolsas, y cada una tiene una de dos bolas, rojo o verde. Le das una bolsa a tu amigo. La mecánica cuántica sólo da las probabilidades de que su bolsa contenga el color de la pelota, y eso es todo lo que sabe antes de hacer la observación. En las escalas humanas, cada bolsa ya contiene una bola roja o verde. Pero en la escala de partículas, la mecánica cuántica dice que ambas bolas son rojas y verdes al mismo tiempo, hasta que usted mira.

Eso es raro por sí solo, pero se pone peor. Si miras tu pelota, la otra bola toma automáticamente el otro color. ¿Cómo sabe la otra bola que usted miró? Tal vez hay física oculta, o viajes más rápidos que la luz que permite que la información se comunique. Una interpretación popular es que vivimos en un multiverso. En ese caso, las probabilidades no dicen nada acerca de la pelota, pero sobre qué universo en que vivimos. Ver un cierto color de pelo sólo significa que estás en el universo donde tu bolsa tenía la bola verde. En el otro universo, viste una bola roja.

Por lo tanto, los investigadores quieren saber cuál de estas interpretaciones es correcta. En su nuevo artículo, abordaron específicamente casos en los que la observación de la primera bola influye directamente en la bola en la otra bolsa, a través de alguna forma de comunicación. A primera vista, esto requiere que la información viaje más rápido que la velocidad de la luz. Y eso es una mierda, porque ya hay una teoría que dice que nothing puede viajar más rápido que la luz. Pero eso está bien, dicen los investigadores, si las cosas pueden influir en otras cosas en el tiempo. Adelante en el tiempo, miraría mi bola roja, entonces su bolsa misteriosamente contendría una bola verde. El caso de la retrocausidad dice que al revés en el tiempo, ya sabemos los dos colores de la pelota, y mi bola debe ser roja porque ya sabía que su pelota era verde. Entonces, las bolas se ocultan en la bolsa donde se convierten en rojo y verde simultáneamente. Básicamente, en este caso, no se puede ejecutar un experimento donde se puede controlar por los efectos que el futuro tiene sobre el pasado.

Esta idea de los acontecimientos en las cosas influyentes presentes en el pasado es una consecuencia matemática de un par de suposiciones del autor. La primera suposición es que la mecánica cuántica debe satisfacer su definición de simetría del tiempo, como muchas otras teorías físicas. Esto significa que las partículas deben comportarse de la misma manera tanto hacia delante como hacia atrás: una bola de billar que golpea una bola estacionaria se ve igual, independientemente de cómo juegue la cinta. La teoría también debería ser "real", como dice Leifer. Esto significa que las partículas son más que una lista de números, pero son en realidad cosas reales que se comportan igual ayer que mañana, y tienen propiedades que son innatas, si el experimentador es capaz de observarlas.

Agregue la matemática, y de acuerdo con el nuevo artículo publicado en Proceedings of the Royal Society A semana pasada, auge. Si desea que su teoría sea "simétrica en el tiempo", y trabaje de la misma manera todos los días, se requiere retrocausalidad.

La mayoría diría que esto es horrible, por supuesto. Si las cosas pueden influir en otras cosas en el pasado, entonces, ¿a quién le importa toda la ciencia? ¿Por qué probar algo en absoluto si el resultado podría estar causando la causa? Leifer ofrece una solución: una especie de universo de bloques, donde los eventos en el espacio y el tiempo no se causan unos a otros, sino que encajan juntos como un rompecabezas. Pero esta idea aún no se ha desarrollado en una teoría matemática.

Básicamente, si la retrocausalidad es verdadera, entonces la causa y el efecto es una ilusión debido al hecho de que los seres humanos sólo ven las cosas en una dirección. El documento sólo trata de lo que aquí ocurre, y no entra en los detalles de cómo este efecto se manifestaría, aparte de los experimentos. Pero el efecto sería incorporado en la misma estructura del universo.

Algunos físicos no encontraron esta idea convincente. Christopher Fuchs, de la Universidad de Massachusetts, Boston, me dijo que estos llamados universos de bloques "no son ni living ni forced ni momentous para mí." Él toma estos términos del filósofo William James, y significa que la hipótesis no suena como una posibilidad genuina. No le obliga a tomar una decisión de una manera u otra, y esencialmente, no es innovador. "En mi mente un camino mucho más viable ya ha sido ardiendo a través de consideraciones muy diferentes", tratando al observador del universo como el agente más importante, y clase de evitar lo imposible de observar.

El físico Sean Carroll de CalTech pensó que el nuevo documento era interesante, pero a él le gusta la ya extraña teoría de muchos mundos, que dice que diferentes resultados se manifiestan en diferentes universos descritos bajo la misma descripción probabilística. Ese es el lugar donde, en el caso de la bola roja / verde, en realidad hay dos universos, uno donde vi la pelota roja y uno donde vi la pelota verde. "Es perfectamente simétrico y reversible bajo las definiciones convencionales", dijo. Y ciertamente no requiere retrocausalidad. Por lo tanto, como de costumbre, si estás dispuesto a tomar en serio los muchos mundos dentro de la función de onda ... mucho menos la rareza está implicada por la mecánica cuántica de otras maneras ". Esencialmente, él está dispuesto a intercambiar la rareza de la retrocausalidad por la rareza de muchos mundos .

Pero otro experto con el que hablé fue mucho más indulgente, y en su lugar pensó en este trabajo como una importante idea de ir / no ir para esta línea de pensamiento. "Este artículo hace una declaración matemática sobre la retrocausalidad", dijo Renato Renner de la ETH Zurich en Suiza. "Dice que tal vez lo necesitamos si queremos la simetría del tiempo", una teoría que todavía funciona si usted juega la física a la inversa.   Pensó que este documento fue una de las primeras investigaciones que hizo una declaración tan bien definida sobre ese concepto.

Así que ahora, los investigadores se han sentado y envuelto sus cerebros sobre una solución a un problema que sólo surge si asumen ciertas cosas sobre el mundo, en otras palabras, es una nueva idea, es sólo un requisito del universo si asume ciertas otras cosas , y es una especie de franja. Pero a partir de ahora, no importa cómo quieras entender el tejido del universo, vas a necesitar aceptar algo que se siente ridículo, ya sea un multiverso, una comunicación más rápida que la luz, o tal vez incluso un mundo donde el el futuro influye en el pasado.

"Hay un grupo sustancial de personas tratando de entender la cuestión de lo que realmente está pasando, y podemos construir una teoría basada en cosas que realmente existen allá afuera", dijo Leifer. "Los enfoques más diferentes que podemos pensar y probar mejor".

[ Actas de la Sociedad Real A ]

17 Comments

Other Ryan F. Mandelbaum's posts

Los huracanes y el cambio climático podrían hacer que las arañas sean más agresivas Los huracanes y el cambio climático podrían hacer que las arañas sean más agresivas

Los huracanes podrían hacer que las colonias de arañas sean más agresivas con el tiempo, según un nuevo documento. Agreguemos "evitar colonias de arañas extra-malvadas" a nuestra lista de razones para luchar contra el cambio climático, por favor y gracias. Es obvio que los huracanes causan daños, pero es difícil estudiar cómo ese daño podría afectar la evolución de...

Físicos dividirán el premio de $ 3 millones para la supergravedad Físicos dividirán el premio de $ 3 millones para la supergravedad

Los físicos Sergio Ferrara, Dan Freedman y Peter van Nieuwenhuizen repartirán un premio de avance de $ 3 millones por su teoría de la supergravedad, que impulsa gran parte de la investigación física actual hacia nuestra comprensión del universo. El Premio Breakthrough es un premio anual para reconocer la ciencia innovadora, financiado por el multimillonario ruso-israelí Yuri Milner. Aunque...

Oh, Dios mío, detente con los nombres falsos de la luna ¿Qué demonios es una 'Luna Negra' que no es nada? Oh, Dios mío, detente con los nombres falsos de la luna ¿Qué demonios es una 'Luna Negra' que no es nada?

Una manera fácil de captar la atención de alguien es diciéndole que hay algo diferente en la Luna. Como puede ver, la Luna es nuestro sol nocturno y, por lo tanto, ocupa un lugar importante en nuestras mentes y corazones. Dicho esto, la "luna negra" o "superluna negra" que actualmente genera titulares es un concepto vergonzosamente malo que me...

Este asombroso descubrimiento de las enanas blancas podría ser una 'mina de oro' para los físicos Este asombroso descubrimiento de las enanas blancas podría ser una 'mina de oro' para los físicos

Los científicos han descubierto un par de enanas blancas que podrían algún día producir un gran descubrimiento de ondas gravitacionales, según un nuevo artículo . Ciertos eventos caóticos, como los agujeros negros que se cierran de golpe, producen ondas de tiempo de deformación que los físicos han visto aquí en la Tierra. Pero otros eventos, como los objetos densos...

Suggested posts

El gobierno de Bolsonaro hace berrinche y dice que no aceptará los fondos de extinción de incendios de Amazon El gobierno de Bolsonaro hace berrinche y dice que no aceptará los fondos de extinción de incendios de Amazon

El presidente brasileño y negador del clima de extrema derecha, Jair Bolsonaro, ni siquiera aceptará el miserable $ 20 millones que los países del G7 se comprometieron a crear un fondo para "ayudar a los países amazónicos a combatir los incendios forestales y lanzar una iniciativa global a largo plazo para proteger la selva", dijo el lunes el jefe...

Los locales advirtieron que el 'mal funcionamiento' durante la prueba en las instalaciones de SpaceX podría destruir Windows Los locales advirtieron que el 'mal funcionamiento' durante la prueba en las instalaciones de SpaceX podría destruir Windows

Residentes en Boca Chica Village, Texas, cerca de un Instalación de SpaceX en Brownsville recibió una advertencia de la Oficina de Manejo de Emergencias del Condado de Cameron de que las pruebas del prototipo Starhopper de la compañía el 26 de agosto podrían romper ventanas en sus hogares, según el Brownsville Herald . La alerta indicó que las actividades...

Brasil despliega tropas para combatir incendios forestales después de una indignación generalizada en el gobierno de Bolsonaro Brasil despliega tropas para combatir incendios forestales después de una indignación generalizada en el gobierno de Bolsonaro

Brasil ha desplegado a casi 44,000 soldados como parte de una operación para combatir los incendios desenfrenados que actualmente se están quemando en gran parte de la Amazonía, y las autoridades afirman que también se han enviado dos aviones C-130, según el Daily Beast . Después de que el presidente Jair Bolsonaro, un negador climático de extrema derecha, asumió...

El presidente de Brasil está lleno de mierda El presidente de Brasil está lleno de mierda

El presidente brasileño, Jair Bolsonaro, el negador climático de extrema derecha que asumió el cargo este año e inmediatamente comenzó a destripar a las agencias y regulaciones ambientales de Brasil, sugirió recientemente que los humanos pueden frenar su destrucción de la biosfera de la Tierra con solo "cagar cada dos días". Quizás lo esté intentando para ganar algo de...

Maldición, no Groenlandia Maldición, no Groenlandia

President Deals está a la altura de nuevo! Durante la semana pasada, se corrió la voz de que la Casa Blanca ha estado explorando algún tipo de arreglo para comprar el territorio danés autónomo de Groenlandia, que además de dar a los EE. UU. más acceso militar a un punto estratégico del mundo, permitiría la explotación estadounidense de su...

Los huracanes y el cambio climático podrían hacer que las arañas sean más agresivas Los huracanes y el cambio climático podrían hacer que las arañas sean más agresivas

Los huracanes podrían hacer que las colonias de arañas sean más agresivas con el tiempo, según un nuevo documento. Agreguemos "evitar colonias de arañas extra-malvadas" a nuestra lista de razones para luchar contra el cambio climático, por favor y gracias. Es obvio que los huracanes causan daños, pero es difícil estudiar cómo ese daño podría afectar la evolución de...

LightSail 2, empujado por la luz del sol, eleva su órbita en 10,500 pies en solo dos semanas LightSail 2, empujado por la luz del sol, eleva su órbita en 10,500 pies en solo dos semanas

Dos semanas después de ingresar al modo de navegación solar, la nave espacial LightSail 2 de la Sociedad Planetaria ha logrado elevar su órbita en casi 2 millas, en una prueba importante de este nuevo y prometedor medio de propulsión. LightSail 2 desplegó su vela solar de 32 metros cuadrados (344 pies cuadrados) el 23 de julio, aproximadamente un...

Un estudio halla que la policía es la principal causa de muerte de los hombres jóvenes, especialmente los de color Un estudio halla que la policía es la principal causa de muerte de los hombres jóvenes, especialmente los de color

Para los hombres, especialmente los hombres de color, encontrarse cara a cara con la policía puede ser una de las formas más probables de morir joven, según un nuevo estudio publicado el lunes. El estudio estimó que los hombres negros tienen el doble de probabilidades de ser asesinados por la policía que los hombres de otras razas. También descubrió...

Físicos dividirán el premio de $ 3 millones para la supergravedad Físicos dividirán el premio de $ 3 millones para la supergravedad

Los físicos Sergio Ferrara, Dan Freedman y Peter van Nieuwenhuizen repartirán un premio de avance de $ 3 millones por su teoría de la supergravedad, que impulsa gran parte de la investigación física actual hacia nuestra comprensión del universo. El Premio Breakthrough es un premio anual para reconocer la ciencia innovadora, financiado por el multimillonario ruso-israelí Yuri Milner. Aunque...

El sésamo puede unirse a lácteos y nueces en las etiquetas de advertencia de alergia alimentaria El sésamo puede unirse a lácteos y nueces en las etiquetas de advertencia de alergia alimentaria

Las alergias al sésamo parecen ser mucho más comunes de lo que se pensaba anteriormente. Según un nuevo estudio realizado este fin de semana, hasta 1,5 millones de estadounidenses podrían ser alérgicos al sésamo, y los hallazgos pueden llevar a la Administración de Alimentos y Medicamentos a exigir nuevas etiquetas de advertencia que identifiquen el sésamo en los alimentos....

Language