1r ciclo Agujero negro de 4D generaría nuestro universo.

[aalbeiro89]

[FONT=arial]Hola...Navegando por la red me encontré que el astrofísico Niayesh Afshordi y algunos colegas, publicaron en la revista 'nature' ( http://www.nature.com/news/did-a-hyp...iverse-1.13743 ) una nueva teoría.

[/FONT][FONT=lucida grande][FONT=arial]Según entiendo esta teoría propone un universo de 4D, donde existirían agujeros negros con las mismas dimensiones que éste universo. Extrapolando algunas similitudes de lo que vemos y suponemos en los agujeros negro de nuestro universo, y modelando el proceso de muerte de una estrella y los fenómenos que ocurren en estos eventos se formaría una brana espacial de 3D. Lo que podría indicar que nuestro universo sería una brana de ese estilo, debido a que nuestro universo tiene 3 dimensiones.
Esta teoría ayudaría a explicar la uniformidad del universo, así como también, la temperatura del mismo que parece ser muy homogénea.

Me pregunto si ya hay algunos pronunciamientos de otros astrofísicos, teóricos o astrónomos sobre esta teoría, e igualmente que opinión tienen uds de ella.

Esta teoría me recordó que hawking indico que nuestro universo podría ser causa de un agujero negro en otro universo. Debido a que el comportamiento de las leyes de la física era similar en el inicio del universo y en un agujero negro, generan singularidades.[/FONT]


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[pod]

Re: Agujero negro de 4D generaría nuestro universo.

Lo vi el otro día en twitter (aunque no me convenció lo suficiente como para retwittearlo desde @lwdFisica ).

Fíjate que aunque la noticia está en la web de nature, el artículo no está publicado en nature (en nature sólo hay un "blog" sobre el artículo, y por cierto creo que comete algún que otro error de juicio). De hecho, no está publicado en ninguna revista con "peer review". Eso no quiere decir nada, es habitual poner los artículos en formato de "preprint" en arxiv.org durante un tiempo para recibir opiniones y después enviarlo a una revista para la publicación oficial, lo cual puede tardar unos meses. Según inspire (http://inspirehep.net/record/1253056), de momento no hay ningún trabajo que cite este artículo. Tampoco quiere decir mucho porque sólo hace 20 días que está en arxiv.

No he leído todo el paper, sólo trozos. La idea del universo como una brana inmersa en un espacio de dimensión superior no es nueva ni mucho menos (los mismos autores lo dicen). Una duda que me deja es ¿por qué 5-D? Las 5D no tienen nada especial (cómo si lo tienen las 10/11-D de teoría de cuerdas/teoría M). Eso nos haría un poco volver al punto de partida: sabríamos de donde ha salido nuestro universo 4-D, pero tendríamos que investigar de donde sale el de 5-D. Una especie de muñecas rusas.

Tampoco es muy realista que necesiten un agujero negro de Schwarchild, por lo menos en nuestro mundo los agujeros negros suelen tener un momento angular notable, que se reflejaría en anisotropías en el universo "hijo", que no se observan (ellos dicen que esas anisotropías deberían ser de una escala mayor a la que observamos, pero eso es tener muy poco momento angular, lo que parece ).

La gracia del paper es que proponiendo un mecanismo concreto consiguen reproducir algunas características básicas del universo, y eso es chulo. Eso sí, con otras características tienen más problemas (y ellos lo reconocen, en ciencia se dice tanto lo bueno como lo malo). En definitiva, es un trabajo teórico interesante. Obviamente no sabemos si estará en lo cierto, o por lo menos en buen camino, pero sin duda es una idea digna de seguir siendo estudiada, como muchas otras.

[aalbeiro89]

Re: Agujero negro de 4D generaría nuestro universo.

hola, gracias por el comentario.

Dijiste algo que no había tenido en cuenta... esq en el "blog" no explica o argumenta el porque de un número exacto de dimensiones.
Como dices, se podría convertir en una sucesión infinita de universos, cada ves con un número de dimensiones mayor. O bien también podría pasar, lo que en su momento sucedió, con la teoría de cuerdas, que no se podía definir claramente un número determinado de dimensiones y salieron varias teorías de cuerdas que se diferenciaban solo en el número de dimensiones.

Es un avance y creo que un enfoque algo nuevo tratar de relacionar en nacimiento del universo con todas sus características a algo tan explicito y especialmente rigurosa, como lo es un agujero negro. A pesar de que no se entiende cabalmente un agujero negro se pueden hacer analogías que lleven a nuevas ideas y descubrimientos que aporten mucho a ciencia. Lo que la hace una teoría muy interesante.

Solo queda estar pendiente de nuevos descubrimientos y avances en estos campos del conocimiento.

Saludos.

[reti]

Re: Agujero negro de 4D generaría nuestro universo.

Siempre ha habido mucho lio con lo que se suele llamar en fisica "teorias equivalentes", aunque luego al final no resulten del todo equivalentes. Para hacerse una idea de la problematica que crea la existencia de estas teorias la siguiente referencia me parece interesante y ameno:


http://encrypted.google.com/url?sa=t...52434380,d.Yms

En el articulito habla un poco de relatividad y de agujeros negros, aunque no en el sentido de la pregunta que se formula en el hilo, ya que es precisamente en las teorias sobre el espacio/tiempo donde suele haber muchos problemas para definir las cosas y aparecen con cierta frecuencia "teorias equivalentes".

[aalbeiro89]

Re: Agujero negro de 4D generaría nuestro universo.

Reti gracias por el aporte, independientemente de la relación con el hilo, creo que lo importante tener claridad en todos los aspectos que estén intimados.

[pod]

Re: Agujero negro de 4D generaría nuestro universo.

Dijiste algo que no había tenido en cuenta... esq en el "blog" no explica o argumenta el porque de un número exacto de dimensiones.
Como dices, se podría convertir en una sucesión infinita de universos, cada ves con un número de dimensiones mayor. O bien también podría pasar, lo que en su momento sucedió, con la teoría de cuerdas, que no se podía definir claramente un número determinado de dimensiones y salieron varias teorías de cuerdas que se diferenciaban solo en el número de dimensiones.

Bueno, esto no es muy cierto. La teoría de cuerdas dudado poco de cuantas dimensiones tiene. La teoría naïve de cuerdas sólo es posible en 26 dimensiones; pero esta teoría no puede describir la presencia de fermiones así que queda descartada de entrada. La solución es introducir supersímetría en la teoría (por eso muchas veces se oye el término "supercuerdas"), y eso fuerza que la cuerda viva exactamente en 10 dimensiones. Luego, hay cinco formas diferentes de introducir supersimetría en la teoría de cuerdas, y ello da a lugar cinco teorías de cuerdas diferentes, que no son equivalentes entre si. Pero todas cinco tienen exactamente 10 dimensiones.

Después, Witten descubrió que las cinco teorías se pueden obtener como límites de una teoría mas grande, llamada teoría M. Es decir, cada una de estas cinco teorías es un rincón diferente de una teoría más grande. La teoría M vive en 11 dimensiones, pero en ella no hay cuerdas, sólo hay objetos de 2 y 5 dimensiones espaciales.

El tema con las dimensiones es que siempre hemos supuesto que hay tres dimensiones espaciales (más el tiempo) por el simple motivo de que son las que vemos. Pero no tenemos una razón Física que explique por qué ese número y no otro. De hecho, la mecánica clásica funciona perfectamente en cualquier número de dimensiones, a sí que a Newton le da un poco igual cuantas dimensiones haya. Las teorías de cuerdas y M son las primeras que realizan una predicción sobre cuantas dimensiones hay: tiene que haber exactamente 10 (en cuerdas) o sino la teoría es incompatible con la relatividad especial (y experimentalmente sabemos que la relatividad especial mola).

Luego, si este modelo es cierto y cuerdas no, entonces damos un paso atrás en cuanto predecir el número de dimensiones del universo. Por otra parte, cuerdas y este modelo son ambos ciertos, habría que explicar qué pasa con las otras cinco dimensiones (en el artículo citan algo que podría ayudar, la posibilidad de extender el método a AdS-5; pero habría que ver si los resultados siguen cuadrando al hacerlo).

Es un avance y creo que un enfoque algo nuevo tratar de relacionar en nacimiento del universo con todas sus características a algo tan explicito y especialmente rigurosa, como lo es un agujero negro. A pesar de que no se entiende cabalmente un agujero negro se pueden hacer analogías que lleven a nuevas ideas y descubrimientos que aporten mucho a ciencia. Lo que la hace una teoría muy interesante.

Solo queda estar pendiente de nuevos descubrimientos y avances en estos campos del conocimiento.

Ciertamente, es un pequeño avance. Aunque resulte ser una idea incorrecta, no deja de ser un avance.

Lo que a mi me gusta hacer con estas cosas es esperar tres o cuatro meses y ver si han salido papers en respuesta. Eso te ayuda a juzgar la importancia que le ha dado la comunidad de gente que realmente entiende de esas cosas.

[aalbeiro89]

Re: Agujero negro de 4D generaría nuestro universo.

Gracias por la aclaración.

Y claro... toca estar pendiente de cualquier paper que salga por parte de la comunidad. Y ver que nuevas ideas y aportes salen a la luz.

[reti]

Re: Agujero negro de 4D generaría nuestro universo.

El tema con las dimensiones es que siempre hemos supuesto que hay tres dimensiones espaciales (más el tiempo) por el simple motivo de que son las que vemos. Pero no tenemos una razón Física que explique por qué ese número y no otro. De hecho, la mecánica clásica funciona perfectamente en cualquier número de dimensiones, a sí que a Newton le da un poco igual cuantas dimensiones haya. Las teorías de cuerdas y M son las primeras que realizan una predicción sobre cuantas dimensiones hay: tiene que haber exactamente 10 (en cuerdas) o sino la teoría es incompatible con la relatividad especial (y experimentalmente sabemos que la relatividad especial mola).

Es curioso que sea la prediccion de un numero determinado de dimensiones espaciales lo que hace que la creencia en la veracidad de la teoria de supercuerdas pase a ser considerada como una confirmacion de la propia teoria de cuerdas:

....Luego, si este modelo es cierto y cuerdas no, entonces damos un paso atrás en cuanto predecir el número de dimensiones del universo. Por otra parte, cuerdas y este modelo son ambos ciertos, habría que explicar qué pasa con las otras cinco dimensiones (en el artículo citan algo que podría ayudar, la posibilidad de extender el método a AdS-5; pero habría que ver si los resultados siguen cuadrando al hacerlo).
....

Parece evidente que hay 3 dimensiones espaciales y una temporal en nuestro universo, y por tanto, parece evidente que una teoria que prediga 10 dimensiones debe ser considerada "un paso atras" y no "un paso a delante" en la explicacion del mundo. Sin embargo la mente humana y su tremenda flexibilidad convierte un claro y evidente desacierto de la teoria en una prueba a favor de la teoria, cosa que yo nunca sere capad de entender.

Alguien prodria argumentar que "la teoria de cuerdas" es algo asi como "la teoria de la esfericidad de la tierra" donde hay tres dimensiones espaciales reales (esfericidad), y solo dos dimensiones espaciales aparentes (planitud), pero les recuerdo que en el problema de la "esfericidad" lo evidente era que la tierra es esferica y lo que habia que justificar es la razon de su aparente planitud, y no al reves, como ocurre en la teoria de cuerdas:


-Se introduce "la cuerda" sin ninguna justificacion experimental o teorica que la avale o la necesite.
-Se llega a la conclusion de que debe de haber 10 dimensiones si se quiere ser coherente con la realidad conocida (fermiones y relatividad).
-Se justifica la razon de las aparentes tres dimensiones espaciales, reales, frente a las diez (o nueve) que predice la teoria.
-Se afianza la crencia en la existencia de "la cuerda", y su introduccion, por el exito en predecir las tres aparentes dimensiones espaciales.



En mi modesta opinion ... una teoria de locos.

[abuelillo]

Re: Agujero negro de 4D generaría nuestro universo.

En mi modesta opinion ... una teoria de locos.

Tal como estan las cosas en fisica fundamental, es decir paradas desde hace mas de 50 años, debido a la complejidad del problema, te puedo asegurar que quien finalmente descubra un modelo satisfactorio (por muy locas que parezcan sus consecuencias o interpretaciones y de los del tipo de decir otias ahora todo cuadra !) que unifique cuantica y relatividad general no va a ser una persona "normal" .

[pod]

Re: Agujero negro de 4D generaría nuestro universo.

Parece evidente que hay 3 dimensiones espaciales y una temporal en nuestro universo, y por tanto, parece evidente que una teoria que prediga 10 dimensiones debe ser considerada "un paso atras" y no "un paso a delante" en la explicacion del mundo. Sin embargo la mente humana y su tremenda flexibilidad convierte un claro y evidente desacierto de la teoria en una prueba a favor de la teoria, cosa que yo nunca sere capad de entender.

Lo que parezca irrelevante o no a un ser humano es irrelevante en ciencia. No hay absolutamente ningún experimento que no sea compatible con dimensiones extra (sean las de cuerdas, o las de este artículo, o cualquiera de los miles de modelos de dimensiones extra que se han publicado en los más de 100 años desde Kaluza-Klein).

Por cierto, según como, el LHC podría ser capaz de corroborar o descartar algunos modelos de dimensiones extra. Es perfectamente posible que en el siguiente "run" del acelerador haya las primeras evidencias experimentales de la existencia de dimensiones extra. También es perfectamente posible que no.

-Se introduce "la cuerda" sin ninguna justificacion experimental o teorica que la avale o la necesite.

Este hilo no va sobre cuerdas. Si quieres, abre otro hilo preguntando por qué Gabrielle Veneziano introdujo las cuerdas allá 1960 con una clara motivación experimental.

-Se afianza la crencia en la existencia de "la cuerda"

Este comentario parece propio de alguien con un profundo desconocimiento del funcionamiento de la ciencia.

Hay épocas historias en que el avance ha estado liderado por la teoría y otros en que los experimentos han ido por delante. Cuando pasa lo segundo, el esfuerzo se centra en encontrar nuevas teorías para esos experimentos. Cuando pasa lo primero, obviamente se trabaja en la teoría que muestra propiedades más prometedoras. Pero eso no significa que se "crea"... Porque, de hecho, la palabra creer no significa nada en ciencia.

Tal como estan las cosas en fisica fundamental, es decir paradas desde hace mas de 50 años,

Hombre, quizá te refieres a que las cuerdas en efecto tienen aproximadamente 50 años. Pero obviamente ha habido muchos avances en física fundamental. De hecho, las cuerdas fracasaron en su propuesta original de explicar los tubos de flujo que se observaban en la interacción nuclear fuerte. La cromodinámica cuántica fue la teoría que triunfó en ese campo, y fue un gran avance fundamental confirmado experimentalmente. Otros grandes avances fue la teoría electrodébil (Nobel de 1979), modelo de Quarks, las diferentes partículas que fue encontrando el LEP, etc.

En cualquier caso, decir que ha estado parada en este tiempo es equivalente a decir que la Física estuvo parada entre 1687 y 1905...

[reti]

Re: Agujero negro de 4D generaría nuestro universo.

Lo que parezca irrelevante o no a un ser humano es irrelevante en ciencia. No hay absolutamente ningún experimento que no sea compatible con dimensiones extra (sean las de cuerdas, o las de este artículo, o cualquiera de los miles de modelos de dimensiones extra que se han publicado en los más de 100 años desde Kaluza-Klein).

Creo, "pod", que aqui señalas con mucho acierto cual es el problema actual de la fisica teorica :

"el cambio de paradigna de lo que se considera una teoria fisica"


Antes, para que una especulacion teorica se considerara una teoria, se tenia que presentar algun tipo de prueba experimental sobre su posible validez. Hoy en dia ya no es necesario este requisito. Es suficiente con que la especulacion no pueda ser refutada por el experimento para que automaticamente se la considere una teoria fisica tan valida como cualquier otra.

"¿ Son irelevantes las hadas para el ser humano ?"

Evidentemente si. ¿Pero lo son para la ciencia? Evidentemente no, ya que ... no hay absolutamente ningun experimento que no sea compatible con la existencia de las hadas.

Es peligroso tomar como cierto todo aquello que no se puede demostrar que sea falso. La ciencia no se basa en esa afirmacion sino en la contraria: "todo aquello que es cierto no es falso".

...
Por cierto, según como, el LHC podría ser capaz de corroborar o descartar algunos modelos de dimensiones extra. Es perfectamente posible que en el siguiente "run" del acelerador haya las primeras evidencias experimentales de la existencia de dimensiones extra. También es perfectamente posible que no.
...

Hasta entonces es mejor llamar las cosas por su nombre y decir que la "teoria de cuerdas es una especulacion cientifica".

....
Hay épocas historias en que el avance ha estado liderado por la teoría y otros en que los experimentos han ido por delante. Cuando pasa lo segundo, el esfuerzo se centra en encontrar nuevas teorías para esos experimentos. Cuando pasa lo primero, obviamente se trabaja en la teoría que muestra propiedades más prometedoras. Pero eso no significa que se "crea"... Porque, de hecho, la palabra creer no significa nada en ciencia.
....

La ciencia funciona de muchas maneras distintas pero siempre buscando lo mismo, encontrar una explicacion predictiva del mundo que nos rodea, y la palabra "creer" tiene mucha importancia en su desarrollo, en mi opinion.

Hombre, quizá te refieres a que las cuerdas en efecto tienen aproximadamente 50 años. Pero obviamente ha habido muchos avances en física fundamental. De hecho, las cuerdas fracasaron en su propuesta original de explicar los tubos de flujo que se observaban en la interacción nuclear fuerte. La cromodinámica cuántica fue la teoría que triunfó en ese campo, y fue un gran avance fundamental confirmado experimentalmente. Otros grandes avances fue la teoría electrodébil (Nobel de 1979), modelo de Quarks, las diferentes partículas que fue encontrando el LEP, etc.

En cualquier caso, decir que ha estado parada en este tiempo es equivalente a decir que la Física estuvo parada entre 1687 y 1905...

Comparto la opinion de "pod" de que la ciencia fisica ha estado muy lejos de "haber estado parada" estos ultimos años. Con independencia de que una teoria o especulacion teorica se confirme como algo sin sentido esta muy claro que siempre deja de un bagaje de herramientas matematicas y de ideas que mas adelante pueden ser usadas en otras disciplinas. No son una perdida de tiempo. Eso sucede por ejemplo con la propia teoria de cuerdas cuyos resultados matematicos se aplican hoy en dia en la fisica del estado solido con mucho exito.

Tampoco es razonable pensar que si no se revoluciona la fisica cada diez años eso significa que los fisicos son unos incompetentes que no hacen bien su trabajo. Debemos ser serios en este sentido y no pedirle a la humanidad que produzca un "Einstein" cada diez años entre otras cosas porque seguramente es cierta la idea esa de que ... "un genio no nace si no que se hace ...".

Tal como estan las cosas en fisica fundamental, es decir paradas desde hace mas de 50 años, debido a la complejidad del problema, te puedo asegurar que quien finalmente descubra un modelo satisfactorio (por muy locas que parezcan sus consecuencias o interpretaciones y de los del tipo de decir otias ahora todo cuadra !) que unifique cuantica y relatividad general no va a ser una persona "normal" .

Lo que se le pide a una teoria es, simplemente, que sea predictiva y coherente.

En mi opinion, la teoria de cuerdas no es predictiva actualmente y pierde su coherencia a reducir las diez dimensiones espaciales a tres dimensiones espaciales aparentes mediante el uso de un mecanismo "ad hoc" de "enrrosquillado" de las dimensiones que le sobran.


De hecho, solo hay una manera de unificar la cuantica con la relatividad. Ademas, esa manera es evidente en si misma si se responde a pregunta ... ¿que tienen en comun la cuantica y la general?. Esa pregunta solo tiene una respuesta.

[pod]

Re: Agujero negro de 4D generaría nuestro universo.

Por favor, acostumbrémonos a respetar el tema de los hilos. Aquí estamos hablando del trabajo de Pourhasan, Afshordi y Mann. Como mucho, es relevante hablar de si tiene sentido hablar de dimensiones extra porque está directamente relacionado y por eso mencioné yo las cuerdas como una teoría de dimensiones extras. Pero no tiene sentido empezar a hablar aquí únicamente de teoría de cuerdas. Por favor, no lo hagáis. Es gratuito empezar nuevos hilos en los lugares apropiados.

Creo, "pod", que aqui señalas con mucho acierto cual es el problema actual de la fisica teorica :

"el cambio de paradigna de lo que se considera una teoria fisica"


Antes, para que una especulacion teorica se considerara una teoria, se tenia que presentar algun tipo de prueba experimental sobre su posible validez. Hoy en dia ya no es necesario este requisito. Es suficiente con que la especulacion no pueda ser refutada por el experimento para que automaticamente se la considere una teoria fisica tan valida como cualquier otra.

Yo diría que el requisito es ser compatible con los experimentos, tener utilidad teórica y (obviamente) ser falsable. No creo que eso haya cambiado mucho a lo largo de los años. Si quieres discutir esto en más detalle, puedes hacerlo en el foro de filosofía de la ciencia.