Exploración de un universo bien afinado

Una cuestión importante en la cosmología durante años ha sido la puesta a punto aparente visto en nuestro universo. El universo parece estar especialmente diseñados para permitir la vida. Una de las principales explicaciones para esto viene de la teoría de cuerdas, que es el principio antrópico.

Muchos teóricos de cuerdas han comenzado recientemente la adopción. Muchos físicos aún sienten que el principio antrópico es un pobre sustituto de una explicación de por qué estas propiedades físicas deben tener los valores que hacen.

Para un físico, el universo se ve como si estuviera hecha para la creación de la vida. El astrónomo real británico Martin Rees claramente iluminado esta situación en su libro de 1999 A sólo seis números: Las fuerzas profundas que conforman el Universo.

En este libro, Rees señala que hay muchos valores - la intensidad de la energía oscura, la gravedad, las fuerzas electromagnéticas, energías de enlace atómico, por nombrar sólo unos pocos - que sería, si es diferente, incluso por una cantidad extremadamente pequeña, dar lugar a un universo es inhóspito para la vida tal como la conocemos. (En algunos casos, el universo se habría derrumbado sólo momentos después de la creación, lo que resulta en un universo inhóspito para alguna forma de vida.)

El objetivo de la ciencia ha sido siempre para explicar por qué la naturaleza tiene que tener estos valores. Esta idea una vez que se plantea la famosa pregunta de Einstein: ¿Dios tiene una opción en la creación del universo?

Opiniones religiosas de Einstein son complejas, pero lo que quería decir con esta pregunta no era en realidad tanto religiosa como científica. En otras palabras, se preguntaba si había una razón fundamental - enterrado en las leyes de la naturaleza - por qué el universo resultó la manera que lo hizo.

Durante años, los científicos trataron de explicar la forma en que el universo trabajó en términos de principios fundamentales que determinan la forma en que el universo se ha formado. Sin embargo, con la teoría de cuerdas (y la inflación eterna), ese proceso ha dado lugar a una respuesta que implique la existencia de un gran número de universos y un gran número de leyes científicas, que podrían aplicarse en esos universos.

El mayor éxito del principio antrópico es que proporciona una de las únicas predicciones para un pequeño, pero positivo, constante cosmológica antes del descubrimiento de la energía oscura. Esta fue presentada en el libro 1986 El Principio Cosmológico Antrópico por John D. Barrow y Frank J. Tipler y cosmólogos en la década de 1980 parecía ser, al menos, de mente abierta acerca de la posibilidad de utilizar el razonamiento antrópico.

Premio Nobel Steven Weinberg hizo el gran caso para el razonamiento antrópico en 1987. Analizando detalles de cómo se formó el universo, se dio cuenta de dos cosas:

• Si la constante cosmológica fueron negativos, el universo colapsaría rápidamente.

• Si la constante cosmológica eran ligeramente más grande que el valor experimentalmente posible, la materia habría sido empujado aparte demasiado rápido para las galaxias para formar.

En otras palabras, Weinberg dado cuenta de que si los científicos basan su análisis en lo que se necesitaba para hacer la vida posible, entonces la constante cosmológica no podría ser negativo y tuvo que ser muy pequeño. No había ninguna razón, en su análisis, para que sea exactamente cero.

A poco más de una década después, los astrónomos descubrieron la energía oscura, que se ajusta a la constante cosmológica precisamente en el rango especificado por Weinberg. Martin Rees apeló a este tipo de descubrimiento en su explicación de cómo las leyes de nuestro universo terminan con valores tan finamente sintonizados, incluyendo la constante cosmológica.

Usted puede preguntarse si hay algo particularmente antrópicas sobre el razonamiento de Weinberg, sin embargo. Sólo hay que mirar alrededor para darse cuenta de que el universo no se derrumbó y galaxias eran capaces de formar. Parece que este argumento podría ser simplemente por la observación.

El problema es que los físicos están buscando no sólo para determinar las propiedades de nuestro universo, pero que se las expliquen. Para utilizar este razonamiento para explicar la condición especial de nuestro universo (es decir, que nos contiene) requiere algo muy importante - un gran número de otro universos, la mayoría de los cuales tienen propiedades que las hacen muy diferente de nosotros.

Por analogía, considere usted está conduciendo a lo largo y obtener una rueda pinchada. Si fueras la única persona que nunca había conseguido un neumático pinchado, puede tener la tentación de explicar la razón por la que, de todos en el planeta, fuiste el de obtener el neumático desinflado.

Sabiendo que muchas personas se pinchazos cada día, no se necesita más explicaciones - usted acaba de haber estado en uno de los muchos coches que pasaron a tener una rueda pinchada.

Si sólo hay un universo, teniendo entonces los números afinados que Rees y otros señalan un giro milagrosamente afortunada de los acontecimientos. Si hay miles de millones de universos, cada uno con leyes al azar de cientos de miles de millones (o más) posibles leyes del paisaje teoría de cuerdas, entonces cada vez en cuando, se creará un universo como el nuestro. Ninguna otra explicación es necesaria.

El problema con el principio antrópico es que tiende a ser el último recurso para los físicos. Los científicos sólo recurren al principio antrópico cuando los métodos más convencionales de argumentos les han fallado, y el segundo se puede llegar a una explicación diferente, lo abandonan.

Esto no quiere decir que los científicos aplican el principio antrópico son cualquier cosa menos sincero. Los que adoptan parecen creer que el vasto paisaje teoría de cuerdas - realizado en un multiverso de universos posibles - se puede utilizar para explicar las propiedades de nuestro universo.