Nuestro sentido arácnido nos indica un aumento en el interés por el multiverso y las dimensiones paralelas. Pero ¿qué dice realmente la Física sobre esas posibilidades? ¿Hay alguna propuesta que se parezca al multiverso de #Marvel?
Abrimos #hiloIFT !
📷#SpiderManNoWayHome
Comenzamos advirtiendo que NO hay evidencia experimental de la existencia de multiversos, así que este hilo se centra en las distintas nociones de multiverso que aparecen en algunas de las teorías físicas que se investigan en la actualidad, y qué implicaciones tendrían
1️⃣La inflación cósmica propone que en sus primeros instantes el universo sufrió una expansión acelerada, en el que su tamaño aumentaba exponencialmente con el tiempo.
La inflación es la propuesta más aceptada sobre los primeros instantes del universo
📷@MIT@ESA@NASA
En algunos modelos (llamados de inflación eterna) esta rápida expansión podría nuclear, a partir de fluctuaciones cuánticas, una infinidad de universos burbuja en diferentes fases de expansión, formando un multiverso
📷@quora
Estos universos burbuja tendrían constantes fundamentales diferentes, pero coexistirían en un multiverso global. Sólo unos pocos terminarían su periodo de inflación generando universos habitables, mientras que la mayoría continuaría perpetuando una inflación eterna
📷@SpaceBoffin
En esta teoría, la existencia de otros universos burbuja podría ser detectable si hay señales de colisiones entre burbujas, y de hecho se han realizado estudios para intentar detectarlas en los datos del fondo de radiación de microondas
📷@ucl
2️⃣ El multiverso aparece también en la teoría de cuerdas, que se formula en 10 dimensiones espacio-tiempo y admite infinidad de maneras de eliminar las dimensiones extra haciéndolas pequeñas e inobservables: Es el paisaje (landscape) de la teoría de cuerdas
📷@QuantumFracture
Estos universos posibles tendrían partículas y fuerzas muy diferentes = leyes de la Física muy diferentes. Pero podrían coexistir en un multiverso de tipo inflación eterna, si la evolución cosmológica permite transiciones entre ellos, por procesos de efecto túnel cuántico
Esta idea de multiverso se ha propuesto como marco para la explicación de Weinberg del valor de la constante cosmológica (o energía oscura) usando el principio antrópico. Lo mencionamos en este hilo
3️⃣ La teoría de cuerdas también incluye la noción de “dimensiones paralelas”, que en realidad es distinta del multiverso. Algunas compactificaciones de cuerdas contienen branas, rodajas del espacio-tiempo capaces de localizar materia y fuerzas en su volumen
Configuraciones con diferentes branas paralelas producen diferentes mundos-brana con distintos contenidos de partículas y fuerzas = distintas leyes de la física. Los observadores dentro de estas branas sólo serían capaces de interactuar a través de la gravedad, común a todas
Los mundos-brana se han explorado como marco para modelos de Física más allá del Modelo Estándar, y pueden testarse con los datos del LHC, poniendo cotas a la existencia de este tipo de dimensiones extra
📷@ATLASexperiment
4️⃣Otra noción de múltiples universos es la interpretación de Everett de la Mecánica Cuántica. En ella cualquier proceso cuántico que explora varias posibilidades, como el gato de Schrödinger, desdobla el universo en varios, cada uno realizando una de las posibilidades
📷C.Schirm
Estos universos tendrían idénticas leyes físicas, pero difieren en las opciones cuánticas que realizan. La única conexión entre universos sería su superposición en procesos de interferencia cuántica, como en el experimento de la doble rendija
📷@physorg_com
La de Everett es esencialmente una reinterpretación de la evolución cuántica, pero que difiere de la interpretación de Copenhague de la medida de observables. Una alternativa diferente, y más establecida, es la decoherencia cuántica, un tema crucial en Computación Cuántica
Volviendo a #SpiderManNoWayHome, la ramificación infinita en el Multiverso Cuántico de la interpretación de Everett parece el marco más adecuado para las líneas temporales del #MCU de #Marvel… Aunque los 14 000 605 futuros de Dr. Strange se quedan bastante cortos!
📷@MarvelSpain
Mañana es el #DiaInternacionalDeLasMontañas. Para celebrarlo, abrimos #hiloIFT con nuestras montañas favoritas y con tres razones por las que las montañas son lugares maravillosos para hacer Física
📷@Madridiario
1️⃣ Subir a las montañas es una buena manera de acceder a las capas altas de la atmósfera, donde se generan los rayos cósmicos. En la primera mitad del s.XX, se convirtió en la mejor estrategia para observar rayos cósmicos y detectar nuevas partículas.
📷@PhysicsToday
El pión, mediador de la interacciones fuertes en el núcleo atómico, se descubrió en 1947 por Cecil Powell et al por las trazas de rayos cósmicos en emulsiones fotográficas que tomaron en las montañas Pic du Midi de Bigorre (2877m, Pirineos) y Chacaltaya (5421m, Andes Bolivianos)
Hoy es el #DíaInternacionaldelasPersonasconDiscapacidad y para conmemorarlo, abrimos #hiloIFT sobre Stephen Hawking, una de las figuras más emblemáticas de Física Teórica, y de la Ciencia en general, en las últimas décadas.
Las investigaciones de Hawking estuvieron muy ligadas al estudio de la gravedad en sus avatares más extremos, tanto a nivel clásico como en el contexto cuántico. Repasamos 5 de sus resultados más importantes y sorprendentes
📷@Perimeter
1️⃣En colaboración con Roger Penrose en los años 60, Hawking demostró los teoremas de singularidad, que explican la aparición de singularidades, grietas en el espacio-tiempo de la Relatividad General de Einstein, en situaciones como el interior de un agujero negro o el Big Bang
En noviembre de 1967 se publicó el artículo “A model of leptons”, del recientemente fallecido Steven Weinberg, en el que unificó las interacciones electromagnéticas y débiles, y sentó las bases del Modelo Estándar de Física de Partículas. Abrimos #HiloIFT!
En el s. XIX se unificaron todos los fenómenos eléctricos y magnéticos en las famosas ecuaciones de Maxwell para el campo electromagnético, que además explican la naturaleza de la luz como onda electromagnética
En la versión cuántica del electromagnetismo, las partículas cargadas, como el electrón, pueden interactuar entre ellas intercambiando una partícula mediadora, el fotón: la partícula de luz, el cuanto del campo electromagnético
Recientemente se ha publicado la detección en @LIGO y @ego_virgo de 35 nuevos seísmos del espacio-tiempo, producidos por colisiones de agujeros negros y estrellas de neutrones. Estos datos ponen en jaque los modelos actuales de formación de estos objetos cósmicos
📷@ARC_OzGRav
Las ondas gravitacionales son perturbaciones del espacio-tiempo, que se generan en procesos extremadamente violentos en el universo, como la colisión de objetos muy masivos en sistemas binarios: pares de agujeros negros, pares de estrellas de neutrones, o sistemas mixtos
📷@LIGO
Las ondas gravitacionales se pueden detectar con interferómetros, como los 2 de @LIGO, midiendo el cambio de longitud de sus brazos de 4kms cuando los atraviesa una onda gravitacional. Esto requiere una precisión exquisita ¡la variación es 1 diezmilésima del tamaño de un protón!
La energía cósmica es un concepto recurrente en series y películas de ficción, como en la recién estrenada #Eternals de @Marvel. Pero ¿cuáles son realmente los fenómenos cósmicos más energéticos del universo?
¡Abrimos #hiloIFT con 10 de nuestros favoritos!
🔟Prácticamente “en casa” en la escala cósmica, las erupciones solares son eventos cataclísmicos debidos a los campos magnéticos en el plasma solar. Son decenas de veces el tamaño de la Tierra y alcanzan energías de 100 millones de megatones
📹@NASA
Erupciones solares intensas como la de clase X1 el pasado 28/10/21 #Halloween provocan efectos molestos para telecomunicaciones via zonas altas de la atmósfera, o espectaculares, como las auroras boreales/australes. Maravillosas, pero inofensivas a nivel cósmico…
📷 @NASA
El 31 de octubre se celebra el día internacional de la materia oscura #DarkMatterDay! (ya que por #Halloween salen los fantasmas 👻🎃) .
¿Sabéis que los romanos nos han ayudado a buscarla experimentalmente? Vamos por partes en un nuevo #hiloIFT...
La #MateriaOscura constituye el 83% de toda la materia en el Universo, pero aún hemos sido incapaces de averiguar de qué está hecha. Y es que detectar estas nuevas partículas no es nada fácil. ¡Atraviesan cualquier material sin apenas dejar traza!
Para intentar observar la materia oscura, los detectores han de ser extremadamente sensibles y protegerse de cualquier otro tipo de señal. Para empezar, se sitúan bajo tierra, como por ejemplo en el Laboratorio Subterráneo de Canfranc @labsubcanfranc