Los físicos están reescribiendo una regla cuántica que choca con nuestro universo

"Hay algunas configuraciones del futuro que no se corresponden con nada del pasado", dijo Kotler, "no hay nada en el pasado que evolucione hacia ellas".

Giddings propuso un principio similar para descartar estados paradójicos que encontró mientras estudiaba los agujeros negros el año pasado. Él lo llama "la historia importa”, y se argumenta que un estado dado del universo es físicamente posible solo si puede evolucionar hacia atrás sin generar contradicciones. "Era una especie de rompecabezas", dijo. Strominger y Kotler “toman este rompecabezas y lo utilizan para tratar de motivar posiblemente una nueva forma de pensar sobre las cosas.

Giddings cree que el enfoque merece un mayor desarrollo. Al igual que Dietrich, quien llegó a conclusiones similares sobre la isometría hace una década mientras intentaba formular juguete teoría cuántica del espacio-tiempo con su colaborador Philip Höhn. Una esperanza es que tal trabajo pueda conducir eventualmente a la regla isométrica específica que puede gobernar nuestro universo, una receta bastante más compleja que "0 va a 01". distribución de materia en el cielo eran posibles y cuáles no, y luego contrastaron estas predicciones con datos de observación. "Si miras más de cerca, encontrarás esto, pero no aquello. Eso puede ser realmente útil", dijo.

Hacia isométricos y más allá

Aunque tal evidencia experimental puede acumularse en el futuro, en un futuro cercano es más probable que la evidencia de la isometría provenga de estudios teóricos y experimentos mentales que demuestren que ayuda a combinar la maleabilidad del espacio-tiempo con las amplitudes de la teoría cuántica.

Un experimento mental donde la unitaridad parece chirriante involucra agujeros negros, intensas concentraciones de materia que deforman el espacio-tiempo en un callejón sin salida. Stephen Hawking calculó en 1974 que los agujeros negros se evaporan con el tiempo, borrando el estado cuántico de todo lo que haya caído en ellos, algo que parece ser una violación de la unitaridad conocida como paradoja de la información del agujero negroSi los agujeros negros tienen espacios de Hilbert que evolucionan isométricamente, como sugieren Kotler y Strominger, los físicos pueden enfrentarse a un rompecabezas ligeramente diferente de lo que pensaban. "No creo que pueda haber una decisión que no tenga eso en cuenta", dijo Strominger.

Otro premio será una teoría cuántica detallada que describa no solo cómo crece el universo, sino también de dónde viene todo."No tenemos un universo y de repente tenemos un universo", dijo Arkani-Hamed. ¿Qué clase de evolución es esa?

Por su parte, sin embargo, Arkani-Hamed duda que la sustitución de la isometría por la unitaridad vaya lo suficientemente lejos y es uno de los líderes de un programa de investigación que intenta romper con muchos supuestos fundamentales de la teoría cuántica y la relatividad general, no solo de la unitaridad. ..

Independientemente de la teoría que surja a continuación, sospecha, adoptará una forma completamente nueva, al igual que la mecánica cuántica es una interrupción pura de las leyes del movimiento de Isaac Newton. Como ejemplo ilustrativo de cómo podría ser una nueva forma, señala un programa de investigación, derivados de 2014 descubrimiento lo hizo junto con Jaroslav Trnka, su alumno en ese momento. Demostraron que cuando ciertas partículas chocan, la amplitud de cada resultado posible es igual al volumen de un objeto geométrico, llamado un tiempo amplioCalcular el volumen de un objeto es mucho más fácil que usar métodos estándar para calcular amplitudes, que laboriosamente reconstruyen todas las formas en que puede ocurrir una colisión de partículas, momento a momento.

Curiosamente, mientras que Ampliweather da respuestas que obedecen a la unitaridad, el principio no se usa para construir la forma en sí. Tampoco hay suposiciones sobre cómo se mueven las partículas a través del espacio y el tiempo. El éxito de esta formulación puramente geométrica de la física de partículas plantea una nueva perspectiva. en la realidad, libre de los principios preciados que están actualmente en conflicto.Los investigadores están generalizando gradualmente el enfoque para el estudio de formas geométricas relacionadas con varias partículas y teorías cuánticas.

"[It] podría ser una forma diferente de organizar el unitarismo", dijo Kotler, "y tal vez tenga las semillas para ir más allá".

historia original reimpreso con permiso de Revista Cuanta, publicación editorialmente independiente de Fundación Simons cuya misión es mejorar la comprensión pública de la ciencia cubriendo los desarrollos científicos y las tendencias en matemáticas y física y las ciencias de la vida.

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