Encuesta entre los físicos: ¿Cómo se pueden explicar los mayores rompecabezas de física?
¿Por qué el universo se amplía acelerado? ¿Cuál es la materia oscura? ¿Qué sucede con la información que cae en un agujero negro? Una encuesta muestra que responden a los físicos consideran realistas, con resultados sorprendentes.
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A veces, la física proporciona más preguntas que respuestas, lo que conduce a nuevas hipótesis. Con estos, los expertos están sorprendentemente en desacuerdo.
La física tiene las teorías más certificadas de las ciencias naturales. Hasta el noveno decimal, algunos resultados de medición corresponden a los pronósticos de la física cuántica o la teoría de la relatividad. Sin embargo, las preguntas más importantes sobre nuestro mundo permanecen sin respuesta. Por ejemplo, las teorías no pueden explicar por qué nuestro universo acelera cómo se puede explicar la mecánica cuántica o qué está detrás de la misteriosa materia oscura.
No hay escasez de intentos de explicar estos rompecabezas, pero los expertos no estarán de acuerdo en ellos. Pero, ¿qué escenarios son más populares entre los físicos? Para averiguarlo, los cosmólogos Niayesh Afshoredi y Alice Chen, junto con el periodista científico Phil Harper, realizaron una encuesta durante una conferencia. Ahora ha publicado sus resultados en la página de preimpresión «ARXIV». El resultado: solo los expertos están de acuerdo en una pregunta.
La conferencia de «agujeros negros por dentro y fuera» tuvo lugar en Copenhague en agosto de 2024. Expertos de diferentes áreas de investigación como la astrofísica, la teoría general de la relatividad, la astronomía y la cosmología teórica y experimental, Met. «Pensamos que esta era una buena oportunidad para preguntar a los expertos de las controversias actuales en física», escribir Afshorbi y sus colegas en publicación. Por lo tanto, jugaron una encuesta con doce preguntas diferentes sobre los mayores rompecabezas de física, que fue completada por un total de 85 personas.
Interpretación de la mecánica cuántica
Hay una razón por la cual los investigadores realizan la encuesta este año: el año 2025 fue proclamado para el año internacional de física cuántica. Porque hace unos 100 años, la teoría según la cual nuestra visión mundial de reversión fue lanzada por adultos como Niels Bohr, Werner Heisenberg y Erwin Schrödinger. Sin embargo, aún no está claro cómo se puede interpretar la mecánica cuántica. ¿Por qué los objetos a niveles cuánticos se comportan como una partícula y, a veces, como una onda? ¿Por qué los resultados de la prueba no pueden ser claramente previstos, sino solo las posibilidades?
Con los años, los expertos han presentado varias interpretaciones de la mecánica cuántica. La más conservadora es la interpretación de Copenhague, que la mecánica cuántica describe de cero a las indeterminísticas. Digamos: Solo tienes que soportar las propiedades inusuales de la teoría. Otra interpretación, la teoría de los muchos Welten, dice, por otro lado, que cada resultado posible se logra cuando un sistema mecánico cuántico se mide solo en otro mundo. Además de estas dos interpretaciones, hay muchas otras.
En la encuesta, se preguntó a los participantes en la conferencia qué interpretación prefiere. El resultado sorprendente: ninguno. La mayoría de los entrevistados dijeron que no tenían opiniones. ¿Qué nos dice? «Hay este dicho entre los físicos»,
Gravedad cuántica
Otro rompecabezas se encuentra en la incompatibilidad de la física cuántica y la gravedad. Este último es descrito por la teoría general de la relatividad, que Albert Einstein introdujo en 1915. En consecuencia, el tiempo de energía y pliegue de masa, que a su vez influye en el movimiento del asunto. Por lo tanto, lo que percibimos como gravedad puede explicarse por una deformación del espacio y el tiempo.
La teoría general de la relatividad ahora ha sido verificada por numerosas observaciones y experimentos cosmológicos. Sin embargo, no corresponde a la física cuántica. Si desea describir los fenómenos en los que tanto los efectos cuánticos como una curvatura fuerte del espacio juegan un papel, es necesaria una teoría cuántica de la gravedad. Hasta ahora no existe tal, pero hay numerosos candidatos para esto. En la encuesta, Afshoredi, Chen y Harper pidieron a los participantes a la conferencia que seleccionen a sus candidatos favoritos.
Y aquí también, los expertos no parecían querer determinar. «Sin opinión» y «otros» funcionó mejor: más de la mitad de los participantes optaron por una de las dos opciones de respuesta. Bajo las teorías específicamente mencionadas, la teoría de las cuerdas era más popular. Sin embargo, es sorprendente que la seguridad asintótica (una teoría bastante joven) sea mejor que la gravedad cuántica de los bucles previamente populares.
Materia oscura
Otro rompecabezas de la física moderna es la materia oscura. Las observaciones cosmológicas sugieren que las estrellas en las áreas externas de las galaxias se mueven más rápido de lo que deberían hacer de acuerdo con la teoría general de la relatividad. Una posible explicación: hay una forma invisible de materia que acelera las estrellas.
Esta «materia oscura» podría consistir en partículas hipotéticas de luz, como las declaraciones, que el ganador del Premio Nobel Frank Wilczek pospuso en 1978. O podrían ser partículas pesadas que no interactúan eléctricamente o magnéticas y tampoco a través de potencias nucleares. En inglés se describen como «partículas masivas de interacción débil», en resumen, en resumen,
En la encuesta, la mayoría de los entrevistados dijeron que la materia oscura probablemente está compuesta por varias cosas, así como una materia ordinaria. Los más populares, sin embargo, fueron los agujeros negros primordiales como una explicación de la extraña forma de material. Estos son pequeños agujeros negros que podrían haberse creado poco después del Big Bang. Sorprendentemente, se realizó Wimps, que todavía eran un favorito de 10 a 15 años, de los cuales no hay rastro en los experimentos.
Oscuro
Nuestro universo continúa expandiéndose. E incluso más rápido. Esta expansión acelerada explica a los físicos con una misteriosa «energía oscura» que siempre llena la habitación y en todas partes y hace pedazos.
La expansión acelerada puede explicarse agregando una «constante cosmológica» al modelo estándar de cosmología. Pero, ¿qué es exactamente esto constante y por qué no se puede decir en el modelo? Por lo tanto, los expertos buscan otras explicaciones, por ejemplo, para una forma cambiada de gravedad o para un campo cuántico adicional.
En la encuesta, la explicación de una constante cosmológica rechazó a los entrevistados, incluso si dejan abiertas muchas preguntas. Por otro lado, los expertos tenían pocas esperanzas de que una teoría cuántica de la gravitación pueda explicar la expansión acelerada del espacio.
Paradoja de la información
¿Qué sucede con la información de una partícula cuando se cae en un agujero negro? Esta pregunta trata sobre los físicos durante décadas. Debido a que Stephen Hawking descubrió a través de los exámenes teóricos que la información debe ser destruida, un hecho que en realidad se considera un no-go.
Por lo tanto, ahora hay varias explicaciones: por ejemplo, algunos expertos suponen que la información sobre la radiación de que se pueden pagar los agujeros negros podrían pagar. O que hay restos en los que se codifica la información.
Los participantes en la conferencia fueron compartidos en la encuesta. Algunos consideran las dos explicaciones mencionadas anteriormente, mientras que otras muestran más fatales y suponen que la información que cae en un agujero negro se pierde para siempre.
Niayesh, Harper y Chen le hicieron a sus colegas otras siete preguntas en las que fueron compartidas. Con una excepción: el acuerdo real parecía existir solo sobre el tema del Big Bang. Cuando se le preguntó sobre cómo se puede entender el Big Bang, el 68 por ciento de los entrevistados dice: «Es una teoría que dice que el universo se ha desarrollado por un estado cálido y denso. No dice nada sobre el hecho de que hubo un comienzo absoluto o no.» En consecuencia, la mayoría está convencida de que la teoría de Bum no puede explicar si el clima comenzó con el Big Bang o no.
Como solo 85 personas participaron en la encuesta, por supuesto, no refleja toda la gama del mundo profesional. Sin embargo, el resultado ilustra cómo los expertos sorprendentemente no están de acuerdo están en las preguntas más elementales de nuestro mundo.
Aphshorddi, N. et al.: Encuesta de Copenhague sobre agujeros negros y física fundamental. ARXIV 2503.15776, 2025
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