Blog de Enunlugardelcosmos

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En este blog encontrarás artículos y noticias relacionadas con el cosmos y con la ciencia.

Retrocausalidad (Modelos históricos).

Escrito por Enunlugarenelcosmos 29-06-2016 en ciencia. Comentarios (0)

Retrocausalidad (Modelos históricos).
A medida que crecía la moderna comprensión de la física de partículas, la retrocausalidad iba siendo empleada como herramienta para explicar inusuales o poco conocidos fenómenos en su momento, incluyendo el electromagnetismo y la antimateria.
Los físicos John Wheeler y Richard Feynman propusieron hace tiempo una teoría usando la retrocausalidad y una forma temporal de interferencia destructiva para explicar la ausencia de un tipo de ondaconvergente concéntrica sugerida por ciertas soluciones de las ecuaciones de Maxwell. Se trataría de las llamadas “ondas avanzadas”, que volverían atrás en el tiempo; éstas, sin embargo, no han sido observadas experimentalmente hasta el presente, y se ha inferido que puede tratarse simplemente de una interpretación matemática para describir ondas normales.
Feynman empleó asimismo la retrocausalidad para probar un modelo teórico del positrón, reinterpretando las soluciones de energía negativa presentes en la ecuación de Dirac. En este modelo, los electrones se mueven atrás en el tiempo, poseyendo carga eléctrica positiva. Wheeler postuló este concepto para explicar las propiedades compartidas por todos los electrones, afirmando enigmáticamente que “todos los electrones son el mismo electrón” con una compleja y autointersecante línea de universo.
Yoichiro Nambu aplicó esta teoría a la producción y aniquilación mutua de pares de partículas-antipartículas, afirmando:
La eventual creación y aniquilación de pares puede ocurrir en este momento y no debe ser interpretada como tal creación-aniquilación, sino sólo como un cambio de dirección en el movimiento de las partículas, del pasado al futuro o del futuro al pasado.
Aunque los más recientes descubrimientos sobre la antimateria han dejado obsoleta esta interpretación, se emplea todavía con propósitos conceptuales, como en los diagramas de Feynman.
Imágenes: 1. En este diagrama de Feynman, que representa una neutralización electrón-positrón, el tiempo discurre de izquierda a derecha. Si interpretamos que representa un fenómeno retrocausal, el electrón no se destruye, sino que se transforma en positrón, moviéndose hacia atrás en el tiempo. 2. Richard Feynman.

Foto de En un lugar del cosmos.

Foto de En un lugar del cosmos.


retrocausalidad (física)

Escrito por Enunlugarenelcosmos 29-06-2016 en ciencia. Comentarios (0)

La retrocausalidad se refiere a cualquiera de los fenómenos o procesos hipotéticos capaces de invertir la causalidad, permitiendo que un efecto preceda a su causa —imaginemos que la huella precede a la pisada, el eco a la voz, la detonación al disparo, etc.
Conocida en inglés como retro-causation o backward causation, es fundamentalmente un experimento mental, dentro de la filosofía de la ciencia, basado en elementos de la ciencia física, que se orienta a las siguientes cuestiones: ¿Puede lo que ocurre en el futuro afectar al presente?, y ¿puede el presente afectar al pasado?
Las consideraciones filosóficas acerca de la flecha del tiempo y del viaje en el tiempo a menudo se enfrentan a problemas relacionados con la retrocausalidad. Aunque algunas teorías se han propuesto como formas de retrocausalidad, no existen observaciones científicas probadas al respecto.
La física actual generalmente no contempla la retrocausalidad. No obstante, unas pocas teorías que permiten que determinadas partículas o flujos de información viajen atrás en el tiempo han sido propuestas por reputados científicos, habiendo recibido el visto bueno de la comunidad científica internacional. Pero, en general, los modelos que parecen permitir la retrocausalidad o el viaje en el tiempo se consideran artefactos matemáticos conceptualmente defectuosos.
La retrocausalidad parece inevitable en modelos de universo que admiten curvas temporales cerradas. Este tipo de anomalías aparecen frecuentemente en universos llenos de materia exótica, aunque también se han encontrado modelos con materia ordinaria, como el universo de Gödel, que presentan esta característica. Otro tipo de retrocausalidad es el que aparece en ecuaciones como la fuerza de Abraham-Lorentz que supuso un desafío teórico importante que lastró la electrodinámica clásica. Igualmente la teoría del absorbedor de Wheeler-Feynman relacionada con el caso anterior parece difícil de conjugar con la causalidad física.
Temas candentes en física, sobre todo relacionados con la síntesis de la gravedad einsteiniana con la mecánica cuántica, sugieren que la retrocausalidad puede ser posible en circunstancias determinadas.
Como se ha visto, la retrocausalidad, al invertir la causalidad, puede sugerir una vuelta en el tiempo. Así, la curva cerrada de tipo tiempo (aquella que permite el acceso al pasado) proviene de soluciones exactas a la ecuación de campo de Einstein. Aunque estas curvas no parecen existir en condiciones normales, circunstancias extraordinarias del espacio-tiempo, como los agujeros de gusano o las regiones próximas a las cuerdas cósmicas, podrían facilitar su formación. La materia extraña o los defectos topológicos cósmicos que se requieren para la creación de estas condiciones, aún no han sido observados.
En este sentido, el físico Stephen Hawking ha sugerido un mecanismo, que él denomina conjetura de protección de la cronología, que destruiría toda curva cerrada de tipo tiempo antes de poder ser utilizada. Sin embargo, estas objeciones a la existencia de curvas de tipo tiempo no son universalmente aceptadas.
La retrocausalidad ha sido también propuesta como mecanismo explicativo de lo que Albert Einstein llamó "acción fantasmagórica a distancia" ("spooky action at a distance"), que ocurriría como resultado del entrelazamiento cuántico. Aunque el punto de vista dominante es que los efectos de dicho entrelazamiento no requieren una comunicación directa entre las partículas involucradas, Costa de Beauregard propuso una teoría alternativa. El físico John Cramer, de la Universidad de Washington, presentó el diseño de un experimento para probar esta teoría en la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia, recibiendo cierta atención por parte de los medios de comunicación, si bien el experimento no ha sido llevado a cabo desde su formulación en 2006. Ello no obstante, la retrocausalidad ha sido propuesta como una explicación para el dispositivo llamado borrador cuántico de elección retardada (del inglés, delayed choice quantum eraser), un experimento de la mecánica cuántica que encuentra complementariedad en el comportamiento de onda y de partícula de agentes cuánticos, cuando normalmente, según las leyes de Bohr, éstas no pueden ser exhibidas al mismo tiempo.
La partícula superlumínica hipotética denominada taquión —propuesta en el contexto de la teoría de cuerdas bosónica y de otros campos de la física de alta energía—, al superar la velocidad de la luz, se movería hacia atrás en el tiempo. Pese a su frecuente descripción en las novelas de ciencia-ficción (señaladamente la de ciencia-ficción dura Cronopaisaje, de Gregory Benford) como método para enviar mensajes al pasado, las teorías que predicen los taquiones no permiten que interactúen con la materia normal de “tipo tiempo” de forma que puedan violar la causalidad entendida tradicionalmente. De modo específico, el principio de reinterpretación de Feinberg juzga imposible la construcción de un detector de taquiones capaz de recibir información de ese tipo.
Imagen: Esquema de un agujero de gusano que permite técnicamente el viaje a través del tiempo.

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Flecha del tiempo de la radiación.

Escrito por Enunlugarenelcosmos 29-06-2016 en ciencia. Comentarios (0)

Flecha del tiempo de la radiación.
Toda onda física, desde las ondas de radio hasta las ondas sonoras, o las que surgen alrededor de una piedra arrojada al agua, se expanden hacia afuera desde su fuente, aunque las ecuaciones de onda contemplan la existencia tanto de ondas convergentes como de ondas radiantes. Esta flecha ha sido invertida en experimentos cuidadosamente diseñados que han originado ondas convergentes. La posibilidad de crear condiciones iniciales para producir ondas convergentes es mucho más baja que la probabilidad de las condiciones que producen ondas radiantes. Normalmente, pues, la onda radiante incrementa la entropía, mientras que la onda convergente la reduce, oponiéndose por tanto esta última, en circunstancias corrientes, a la Segunda Ley de la Termodinámica.

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Flecha del tiempo cosmológica

Escrito por Enunlugarenelcosmos 29-06-2016 en ciencia. Comentarios (0)

Flecha del tiempo cosmológica
La flecha del tiempo cosmológica define la dirección de un universo en expansión, o inflacionario. Esto puede ser relacionado con la flecha de la termodinámica, la cual, debido a la antes descrita entropía, prevé un universo encaminado a una muerte térmica (en inglés, Big Chill o Big Freeze) en que la cantidad de energía aprovechable se vuelve insignificante.
El físico británico Stephen Hawking se plantea, en este sentido, qué ocurriría si el universo dejase de expandirse y empezase a contraerse por haber superado el límite gravitacional crítico, con una flecha del tiempo invertida, en la cual la gravedad tendiese a colapsarlo todo en un Big Crunch (en castellano gran implosión o gran crujido, contraria al Big Bang). Concluye que la flecha termodinámica no se invertiría y no se iniciaría la disminución del desorden. "La gente no viviría sus vidas hacia atrás, hacia el nacimiento."
Asimismo, sigue Hawking, con arreglo al principio antrópico, actualmente sólo podemos estar viviendo en la fase expansiva (y de evolución biológica) del universo, ya que seres inteligentes sólo pueden existir en dicha fase debido a que la fase contractiva sería inadecuada para ello, al no poseer una flecha termodinámica y psicológica clara del tiempo (a consecuencia del gran enfriamiento y del bajo nivel de entropía a que se habría llegado).
Si la flecha del tiempo cosmológica está relacionada con las otras flechas, en tal caso el futuro es, por definición, la dirección en la que el universo va creciendo. Así, el universo se expande más que contraerse, por definición.
Para el físico Roger Penrose la esperada unificación de las físicas relativista y cuántica (en concreto la teoría cuántica de la gravedad) permitirá por fin la comprensión profunda de la flecha del tiempo.

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Retrocausalidad

Escrito por Enunlugarenelcosmos 29-06-2016 en ciencia. Comentarios (0)

Hipótesis de viaje temporal mediante agujeros de gusano, una de las hipótesis que pudieran probar la retrocausalidad, dando solución a las curvas cerradas de tipo tiempo.

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