Estudio dice que no hubo comienzo y no hubo Big Bang?

   



CUANDO LA MECANICA CUANTICA CONOCE LA COSMOLOGIA.

 by Dr. Danny Faulkner on February 19, 2015

Una cosmología recientemente publicada incorpora una geometría alternativa y los intentos de incluir los efectos de la mecánica cuántica. Los autores del modelo sugieren que han respondido a varios problemas de la cosmología moderna, como la identidad de la materia oscura y la energía oscura (o, alternativamente, la constante cosmológica). Una característica interesante de este modelo es que se descarta un gran explosion singular para el origen del universo. No está claro exactamente lo que los autores del modelo quieren decir con esto; sin embargo, no parece que este modelo sea compatible con la creación bíblica.   

Ha habido informes de noticias recientes de una nueva teoría cosmológica que elimina un principio para el universo.(1) En un primer documento (en adelante, Libro 1), Saurya Das y Rajat K. Bhaduri escribió acerca de los supuestos básicos de este nuevo modelo. (2) En un segundo documento (en adelante denominado Documento 2), Ahmed Farag Ali y Saurya Das desarrollaron este cosmologia.(3) Según esta cosmología propuesta, no hubo Big Bang. Esto es seguro que será de interés para muchas personas, ya que el Big Bang ha sido el modelo cosmológico reinante durante medio siglo. Algunos cristianos ven en el método de la creación de la gran explosión de Dios. Sin embargo, muchos de nosotros nos damos cuenta de que el Big Bang no es bíblico. Para que no caigamos en la tentación de abrazar este nuevo modelo, debemos darnos cuenta de que este modelo parece ser una vuelta a un universo eterno, que se creía con mucha frecuencia hasta que el Big Bang se hizo popular en la década de 1960. Por lo menos con un big bang, el universo tuvo un principio, por lo que puede haber lugar para un Creador, pero si el universo es eterno, entonces no hay necesidad de Dios. Vamos a aclarar a través de este nuevo modelo.

El nacimiento de la Fisica moderna.

La Física experimentó una revolución hace un siglo. Desde finales del siglo XVII, la física newtoniana había gobernado suprema. Pero a finales del siglo XIX y principios del siglo XX, muchos resultados experimentales no estaban de acuerdo con las predicciones de la física clásica. La física moderna se basa en dos pilares: la relatividad general y la mecánica cuántica. Albert Einstein publicó su teoría de la relatividad general hace cien años. En la relatividad general, el tiempo se trató de una manera similar al espacio, por lo que ahora decimos que hay un colector de espacio-tiempo de cuatro dimensiones. El espacio-tiempo puede ser plano o curvo a grandes escalas, pero en la presencia de grandes cantidades de materia o energía se curva el espacio-tiempo local. Es el movimiento de los objetos siguiendo caminos rectos a través del espacio-tiempo curvo (geodésicas) que da lugar a lo que vemos como la atracción gravitatoria. La gravedad parece ser la fuerza dominante en todo el universo, por lo que la relatividad general parece ser la herramienta adecuada para el estudio de la cosmología, la estructura del universo. De hecho, poco después de la publicación de su teoría de la relatividad general, Einstein publicó una cosmología basada en su teoría. Casi todas los cosmologias desde entonces, incluyendo Big Bang, se han basado en la relatividad general.

Mientras que la relatividad general es apropiada cuando se estudian las cosas más grandes en el universo (como el universo mismo), la mecánica cuántica se ocupa de las cosas más pequeñas del universo, como los átomos y las partículas subatómicas. En la mecánica cuántica, las partículas tienen una naturaleza ondulatoria. Esto es absolutamente una salida de la física clásica, donde las partículas y las ondas son entidades muy diferentes , por lo que hay algunas diferencias fundamentales en las clases de predicciones de que la mecánica cuántica y la física clásica hacen sobre pequeñas partículas. Por ejemplo, en la física clásica una partícula puede ser localizada como un punto. No hay un límite fundamental para la precisión con que podemos localizar la posición de una partícula; Los únicos límites a la precisión de la localización de una partícula son prácticos. Sin embargo, ya que las ondas no se limitan a un solo punto, sino que son repartidas en una cierta distancia, en la mecánica cuántica no podemos determinar dónde está una partícula con precisión infinita. Es decir, hay una falta de claridad inherente en el mundo de la mecánica cuántica. En escalas mucho más grandes que los átomos esta falta de claridad desaparece, por lo que no notamos los efectos de la mecánica cuántica en nuestro mundo cotidiano. Por lo tanto, para la mayoría de los conceptos de la mecánica cuántica parece raro. Sin embargo, la mecánica cuántica es una poderosa teoría que explica mucho sobre el mundo atómico y subatómico. (4)

La relatividad general y la mecánica cuántica son teorías muy diferentes . Pero en física hay una larga historia de unificación de lo que parecían ser fenómenos dispares. Por ejemplo, durante mucho tiempo electricidad y el magnetismo parecían ser cosas muy diferentes, pero los experimentos en el siglo XIX demostraron que existía una relación entre ellos. James Clerk Maxwell, basándose en el trabajo experimental de Michael Faraday, unificó la electricidad y el magnetismo en una sola teoría con cuatro ecuaciones que publicó en 1865.5 Existe la creencia de que todas las teorías físicas, incluyendo la relatividad general y la mecánica cuántica, se pueden unificar en un teoría única. Einstein estaba trabajando en esta unificación cuando murió hace 60 años. Aunque mucho progreso ha llegado desde entonces, es probable que todavía estamos lejos de esta última teoría.

¿Qué es esta nueva cosmología?

Aunque los autores de la cosmología recién publicada no afirman que han producido una teoría completa de la gravedad cuántica, sugieren que su teoría puede ser un buen comienzo. Se supone que el universo está lleno de un tipo de partícula llamada bosón. Los físicos dividen todas las partículas en dos grandes clases: los bosones y fermiones. Todas las partículas parecen girar (aunque el giro del bosón de Higgs se piensa que es cero). Por el bien del argumento, imaginemos una partícula girando como una pelota de béisbol. Como la mayoría de las analogías, éste tiene muchas deficiencias. Por ejemplo, mientras que una pelota de béisbol puede girar en cualquier caso, las partículas elementales pueden girar solamente en múltiplos o medias múltiplos de un cierto valor fijo. Las partículas que giran con múltiplos enteros de este valor fundamental son bosones; partículas que giran con múltiplos integrales medios son fermiones. Los electrones y protones tienen espín semi-entero, por lo que son fermiones. Los fotones, partículas de luz, 6 tienen espín entero, por lo que son bosones. Los bosones y fermiones se comportan de manera muy diferente. Hace casi un siglo, Albert Einstein y Satyendra Nath Bose (para quien el bosón se nombra) predijeron que a muy bajas temperaturas los bosones pueden asumir un estado raro con propiedades inusuales. Llamamos a esta extraña forma de la materia el condensado de Bose-Einstein. Este estado de la materia se ha producido y estudiado en el laboratorio. 

Es importante en la nueva teoría cosmológica que la mayoría de los bosones asumidos para llenar el universo permanecen como un condensado de Bose-Einstein. Esto es posible sólo si la temperatura del universo permanece por debajo de una cierta temperatura crítica. La temperatura crítica depende de la masa de las partículas. Para asegurarse de que la mayor parte de las partículas permanecen en un condensado de Bose-Einstein, las partículas deben tener muy poca masa. El electrón es una de las partículas más ligeras conocida, pero el electrón tendría más de 500.000 veces más masa que las partículas hipotéticas. Los autores del Libro 1 sugirieron que sus hipotéticos bosones pueden ser gravitones o axiones. Los gravitones son partículas hipotéticas que están involucrados con la interacción gravitatoria. Los gravitones son muy difíciles de detectar, por lo que aún no tenemos pruebas para ellos, aunque la mayoría de los físicos creen que existen gravitones. Del mismo modo, los axiones son difíciles de detectar, por lo que no los han observado, aunque la mayoría de los físicos creen que existen los axiones. Los axiones son requeridos por la teoría estándar de la física de partículas. Los autores del Libro 2 se concentraron en el caso en que los bosones en su modelo son gravitones.

Los autores del nuevo modelo cosmológico hicieron otras modificaciones al enfoque estándar para la relatividad general. Asumieron un tipo diferente de la geometría y, a continuación, incluidos los efectos de la mecánica cuántica. Esto produjo una función de onda mecánica cuántica que luego fueron resueltos. En realidad, el papel 2 hizo dos correcciones de la mecánica cuántica. Llegaron a la conclusión de que el universo no sufrió una singularidad en el pasado. En matemáticas, una singularidad es una condición donde las matemáticas se rompen. La singularidad clásica es la división por cero cuando uno se divide por cero, pueden surgir todo tipo de errores, por lo que se concluye que la división por cero no está definido. El big bang equivale a una singularidad. Por lo tanto, el papel 2 llegó a la siguiente conclusión:

Por lo tanto, la segunda corrección cuántica en la ecuación de Friedmann se deshace de la singularidad del Big bang. (7) 

El libro 2 afirmó resolver varios problemas. Entre esos problemas fue la identificación de la materia oscura y la identificación de la energía oscura o, alternativamente, la constante cosmológica. La materia oscura se ha invocado para explicar extraños, movimientos rápidos de los objetos que orbitan alrededor de las galaxias. Esta nueva cosmología identifica la materia oscura como los hipoteticos bosones. La energía oscura o la constante cosmológica, asciende a una repulsión que el espacio tiene por sí mismo. Científicos seculares piensan que la aparente aceleración de objetos muy distantes en el universo es una prueba de esta repulsión, aunque hay que señalar que George Ellis, un cosmólogo conocido, ha señalado que esta conclusión podría basarse en una interpretación errónea de los datos. (8) La nueva cosmología sugiere que esta aparente repulsión es el resultado de una mecanica cuantica de onda.

¿Qué significa este nuevo estudio? En primer lugar, no creo que muchos científicos abandonen el modelo del big bang a favor de esta nueva. El modelo del big bang está arraigada firmemente (la gran explosión es demasiado grande para quebrarse, por así decirlo), por lo que no muchos científicos lo dará de buena gana. El descubrimiento del fondo cósmico de microondas hace medio siglo se toma como la gran prueba del modelo del big bang. Se requeriría una reevaluación completa del fondo cósmico de microondas para desalojar el apoyo generalizado que el modelo del Big Bang tiene. Hay unos pocos científicos que están comprometidos con la creencia en un universo eterno, algunos de ellos probablemente se sentirán atraídos por este nuevo modelo. Creo que esto podría ser la motivación de los autores de este nuevo estudio. Si no hubo Big Bang en el pasado, entonces, ¿cómo empezó el universo? Por supuesto, existe la opción de la creación bíblica, pero esto no parece ser la creencia subyacente de los autores de este nuevo estudio. Ellos aún no han indicado lo que piensan. Una posibilidad es que pueden proponer que el universo es oscilante. Normalmente, la idea de un universo oscilante es una serie infinita de una gran explosión, seguida de la expansión, una contracción eventual, dando lugar a un gran crujido, seguido de un nuevo ciclo iniciado por otro Big Bang. Sin embargo, si nunca hubo una gran explosión, como afirman estos autores, a continuación, un universo oscilante sufriría expansión y contracción sin pasar a través de una singularidad. Otra posibilidad es que el Big Bang no fue una singularidad, y que antes de la gran explosión existía el universo eternamente en un estado diferente del actual.

Conclusion. 

¿Cómo podrían otros científicos oponerse a la nueva teoría? Una vía puede ser disputar la geometría alternativa utilizado en este modelo. Al hablar de su conclusión de que no había la singularidad de la gran explosion en el pasado, los autores del Libro 2 declararon lo siguiente: 

Esto es precisamente lo que se espera de un no enfoque en geodésica y la ecuacion cuantica Ray Chaudhuri. (9)

Es decir, la solución estaba en cuanto asumieron una geometría que no permitía singularidades. Dada la naturaleza de su hipótesis geométrica, habría sido difícil llegar a otra conclusión. Sin embargo, hay otras cosas que objetar, como la manera en que los autores incluyeron la mecánica cuántica. En resumen, no creo que este modelo gane mucha atracción, así que no estoy muy preocupado por ella. Trabajos previos han reclamado eliminar un comienzo para el universo al explicar la energía oscura y expansion.(10) Algunos de estos modelos parecen bien al principio, pero los problemas surgen mucho después de la atención de los medios.

¿Qué pasa si una teoría como ésta gana atracción? Esto sería un gran problema para los cristianos que se han apegado a la creación del Génesis hasta el Big Bang. Si interpretamos Génesis, en términos de la gran explosión, y el mundo decidiera abrazar algún modelo que no sea el Big Bang, entonces sería socavar la autoridad de la Escritura. Es por esto que es importante examinar las ideas del hombre a la luz de la Biblia en lugar de a la inversa.(11)

Referencias.

1. Lisa Zyga, “No Big Bang? Quantum Equation Predicts Universe Has No Beginning,” Phys.org, February 9, 2015, http://phys.org/news/2015-02-big-quantum-equation-universe.html.
2. Saurya Das and Rajat K. Bhaduri, “Dark Matter and Dark Energy from Bose-Einstein Condensate,” arXiv.org (2014): 1–4, arXiv:1411.0753.
3. Ahmed Farag Ali and Saurya Das, “Cosmology from Quantum Potential,” Physics Letters B 741 (2015): 276–279, doi:10.1016/j.physletb.2014.12.057.
4. Dr. Danny Faulkner, “Weird Physics,” Answers in Genesis, December 7, 2007, https://answersingenesis.org/physics/weird-physics/.
5. Both Faraday and Maxwell were Bible-believing Christians.
6. En la mecánica cuántica, al igual que las cosas que pensamos que las partículas tienen una naturaleza de onda, las ondas también tienen una naturaleza corpuscular. A esto le llamamos la dualidad onda-partícula. Por lo tanto, la luz, que parece ser una onda, también tiene una propiedad de partícula. Llamamos partículas de fotones de luz.Ali and Das, “Cosmology from Quantum Potential,” 278.
7. “‘Acceleration’ from Large-Scale Inhomogeneity?” in Relativistic Cosmology, George F. R. Ellis, Roy Maartens, and Malcolm A. H. MacCallum (Cambride, England: Cambridge University Press, 2012).
8. Ali and Das, “Cosmology from Quantum Potential,” 278.
9. Consider for example this paper from a few years ago: “Big Bang Abandoned in New Model of the Universe,” MIT Technology Review, July 27, 2010, http://www.technologyreview.com/view/419984/big-bang-abandoned-in-new-model-of-the-universe/.
10. Es irónico que esta noticia salió justo cuando estábamos poniendo los toques finales en otro artículo sobre este mismo tema: Dr. Danny Faulkner, “Quantum Fluctuations May Kill Big Bang Evangelism.”