Vídeo de mi conferencia: La naturaleza cuántica del espacio-tiempo

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Te recomiendo disfrutar del vídeo en youtube de mi conferencia en Sevilla “La naturaleza cuántica del espacio-tiempo”. Fue organizada por Foro de Análisis el pasado viernes 25 de noviembre de 2016 en la Facultad de Filosofía de la Universidad de Sevilla. El tema es complicado (no sabemos aún la respuesta), pero mi idea era motivar a los asistentes a profundizar mostrando algunas de las ideas que podrían conducir a la solución. ¡Qué la disfrutes!

La sala era pequeña y se llenó por completo (de hecho algunos asistentes estaban de pie). Se trataba de una sala incómoda, pensada para charlas sin transparencias. Como decía en Twitter , “He encontrado la sala. Las butacas miran a un lado y la pantalla a otro. Los filósofos deben tener un cuello muy flexible. No cabe un alfiler. Lleno total”. Junto a tuiteron la charla en directo.

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Reyes tuiteó (no me gusta storify, así que he unido los tuits en párrafos): “El Universo está hecho de espacio tiempo y campos cuánticos. El tiempo es un concepto fundamental. No sabemos de qué está hecho. Los campos cuánticos tienen dos estados: vacío y partículas (excitaciones de los campos). Los campos cuánticos son locales y cuánticos”.

“Las partículas se clasifican en dos grandes grupos: bosones y fermiones. Los bosones no ocupan espacio. Aparentemente. Y son gregarios, les encanta estar rodeados. Los fermiones sí ocupan espacio. Ambos pueden estar polarizados, pero los fermiones tienen antipartículas. El electrón está formado por cuatro campos cuánticos. No os creáis nunca un diagrama de Feynman. Son aproximaciones matemáticas a un proceso físico”.

“Hemos explorado el universo hasta 1000 gigaelectronvoltios. El objetivo [actual] es 10000. A esta escala es irrelevante la naturaleza cuántica [del espaciotiempo]. En 10 exp10 GeV podría haber cosas que alterarán lo que sabemos o no. 15 órdenes de mag. más allá de lo que hemos explorado tiene que haber algo porque es la energía en la que se conectan cuántica y gravedad”.

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Reyes continúa: “Dos recomendaciones de @emulenews. La de la izquierda para filósofos, la de la derecha para físicos… Cualquier partícula en esa escala se convierte en un agujero negro que emite partículas y así sucesivamente. En la escala de Planck no podemos definir el tiempo. Resolver la naturaleza cuántica del espacio-tiempo es resolver el problema del tiempo. Puede que en esa escala solo haya información”.

“Una singularidad significa que no lo entendemos. No es algo físico. Planck fue el padre de la Mecánica Cuántica y Hawking suponemos que es el padre de la Gravedad Cuántica. Cuantizar la gravedad es fácil. El problema es que la teoría que sale no se parece a la teoría que tenemos para las partículas. Queda feo. Pero ¿están equivocados?”

“El espaciotiempo puede que sea un superfluido de gravitones. Hay otras opciones. Hay cientos de teorías de gravedad cuántica. Una de las más prometedoras es la teoría cuántica de lazos”.

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Jose Manuel tuiteó: “En la Facu de Filosofía para oír a @emulenews hablar de “La naturaleza cuántica del espacio-tiempo”. Organizada por @forodeanalisis empieza en breve. Lleno para escuchar a @emulenews hablar de cuántica, espacio-tiempo y mucho más. No sabemos cual es la naturaleza cuántica del espacio-tiempo”.

“Para los filósofos la gran pregunta es ¿existe la realidad? Los físicos estudian la realidad como si existiera. La realidad está formada por espacio-tiempo y campos cuánticos […] al menos 124. Las partículas son excitaciones localizadas de campos cuánticos. Los bosones aparentemente no ocupan espacio-tiempo mientras que los fermiones aparentemente sí lo ocupan. Además, los fermiones tienen polarización y antipartículas. Tenéis una parte de quarks extraño, pero no tenéis quarks encanto”.

“Los físicos no hablamos de partículas sino de campos. A la escala a la que exploramos el universo (1e4 GeV) la naturaleza cuántica del espacio-tiempo es irrelevante. En la escala de Planck no podemos definir el tiempo. ¿Qué nos queda? No sabemos. Puede que “información”, sea lo que sea eso. Los infinitos en Física nos indican que nos faltan leyes físicas para describir esos sistemas”.

“El padre de la gravedad cuántica es Stephen Hawking. Estupenda la charla de @emulenews para @forodeanalisis. Lástima que hemos tenido que ir antes del final. Estaremos pendientes del vídeo”.

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48 Comentarios

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Ramiro Hum-SahRamiro Hum-Sah

Francis eligió un tema fantástico para presentarles a filósofos, hay que quitarse el sombrero ante la genial idea (y ejecución) de la charla.

Francis enfatiza en este blog la idea “El universo está hecho de dos cosas: Espaciotiempo y campos cuánticos”. ¿Qué es “Espaciotiempo cuántico”? ¿Existe un campo cuyas excitaciones sean (de manera efectiva) Espaciotiempo?, ¿El espaciotiempo es efectivo?, ¿Se pueden formular teorías de campos cuánticos “libres de fondo”?, ¿Hay teorías sólo de espaciotiempo que permitan explicar los campos como construcciones secundarias?.

Francis también dice “Hacer preguntas es fácil”. Dar respuestas es el reto.

Abordar directamente la cuestión del espaciotiempo cuántico es difícil y nunca se ha abordado (que mi ignorancia sepa) fuera de la teoría de cuerdas. Hablando de la escala de la Planck, hay cuestiones maravillosas que sugieren que los físicos deben hablar muchas más Matemáticas para poder explorar “el nivel más profundo”, hace tiempo hubo éxito al estudiar las transiones de topología de la variedad de compactificación y se descubrió que la teoría es estable ante estas transiciones e incluso las cuerdas se pueden propagar en espacios con singularidades de “conifold” u “orbifold”(esta última era algo ya presente desde la construcción de la teoría tipo I). Pero aún persisten preguntas básicas como las razones para la descomposición de la métrica en 4+6 o la equivalencia física entre objetos de diferente dimensión (Como la M2 y M5 branas en sugra máxima).

En los tiempos modernos las dualidades (T/S/U), la introducción de flujos o la misma holografía no hacen más indicar que el espaciotiempo es algo muy exótico y alejado de lo que intuimos a nivel clásico.

Este es un paper importante de divulgación de Witten que aborda un poco la importancia de las transiciones de topología en la escala de Planck.
http://www.sns.ias.edu/sites/default...lections(3).pdf

“El universo elegante” de Brian Greene, también es una historia emocionante sobre espaciotiempo cuántico.

De manera mucho menos especulativa: Los problemas asociados a la constante cosmológica son una prueba de que tenemos que hacerlo mucho mejor pues estamos ante un problema maravilloso y que aguarda por mucha más de nuestra astucia. Aún si la constante fuese algo como energía fantasma o quintaescencia sigue el problema de porque el cálculo de Wheeler y Shakarov predice una constante del orden de la masa de Planck, ni siquiera en teorías supersimétricas (y sus roturas) es fácil poner la escala de energía de la constante “tan abajo” pero no a cero.

Gracias por el estupendo video Francis.

Francisco R. Villatoro

Ramiro, la verdad, en rigor yo no elegí el tema. Desde Foro de Análisis me pidieron que hablara de gravedad cuántica. Propuse varios títulos y eligieron “La naturaleza cuántica del espaciotiempo”.

Ramiro Hum-SahRamiro Hum-Sah

He recomendado mucho el siguiente artículo divulgativo en este blog pero siento una profunda fascinación por este y vale la pena ser repetitivo por si algún lector de Francis se anima a leerle:

Nathan Seiberg “Emergent Spacetieme”
https://arxiv.org/abs/hep-th/0601234

En el se discuten aspectos colosamente profundos sobre si el espacio es emergente o no, se enfatiza que tenemos “muchos ejemplos” de “dimensiones de espacio” emergentes (ADS/CFT o la transición de fase de la teoría de cuerdas tipo IIA compactiicada en un círculo a alta energía a M theory por ejemplo) pero realmente muy pocas (casi ninguna) sobre tiempo emergente ¿Es el tiempo fundamente e incarente de subestructura?. A propósito se habla en este lenguaje tan poco relativista.

¿La gravedad es emergente? esta pregunta importante se discute en el contexto importante de las “Litte string theory”. Se habla de t-dualidad como una redundancia gauge (por raro que se lea) y se explica que hay teorías de cuerdas que no tienen dimensiones macroscópicas… esta última pregunta es tal vez una de las más importantes que se pueden hacer ¿Qué teorías poseen “dimensiones macroscópicas”?

De hecho sobre tiempo emergente que yo sepa hay un ejemplo (y es interesantísimo) pero es en principio una especulación sobre las características que debería tener la completación ultravioleta de un stack de M5 branas https://arxiv.org/abs/1403.4532

Ramiro Hum-SahRamiro Hum-Sah

Gracias por el paper Planck.

Se ve asequible y pensándolo detenidamente tiene mucho sentido. En mecánica estadística clásica a veces se dice que la flecha termodinámica (la dirección en el espacio de parámetros en la que aumenta la entropía) es una “flecha de tiempo”. Es brillante y muy lógico pensar que la entropía de entrelazamiento pueda hacer emerger una dirección de tiempo. ¿Depende de alguna forma la dirección de tiempo de la entropía que lo induce? a mi me falta entender mucho de esto. Francis ya ha hablado de esto en memorables entradas.

http://francis.naukas.com/2010/05/29...soscopicos/

Pensando en geometría casi olvido que la flecha del tiempo es algo (intuitivamente) termodinámico :)

Gracias por el apunte, el paper y el recordatorio Planck

Francisco R. Villatoro

Ramiro, si hubiera tenido más tiempo (consumí más de una hora) habría hablado más del problema del tiempo en gravitación cuántica, la ecuación de Wheeler–DeWitt y su papel en el contexto de la conjetura de Maldacena. Quizás para una futura charla me centre en dichos tópicos. Gracias por los artículos que citas.

Ramiro Hum-SahRamiro Hum-Sah

Yo sé que Usted podría escribir libros sobre el tema Francis. De eso no me cabe duda, más cuando acabo de mirar su plática con mucha más atención y me ha parecido encantadora. Muy sorprendido del contenido, la claridad y la abundancia de momentos memorables.

Gran apunte traer a discusión el problema del tiempo. Me encantaría escucharle hablar de ello. Es un asunto MUY importante y que yo sepa nunca aclarado en teoría de cuerdas.

Me ha hecho recordar la hipótesis de tiempo térmico de Rovielli y Connes :)

JOSE ENRIQUE FERNANDEZ GARCIAJOSE ENRIQUE FERNANDEZ GARCIA

Magnifica charla.
Como siempre, ademas de leerte, es un placer escucharte.
Estoy enganchado a tu Blog, y me encanta la manera tan directa y sencilla que tienes de describir los distintos conceptos de la física, especialmente de la física cuántica.

Saludos

planck

Eres grande Francis, mi más sincera enhorabuena, la conferencia es absolutamente brillante. La forma en que comunicas, el énfasis, la pasión y por supuesto el contenido de la charla es sencillamente genial. Creo que has conseguido mantener expectantes durante más de una hora a un grupo de personas que (creo en su mayoría) saben muy poco de Física y mi impresión es que más de uno se ha ido a casa con deseos de profundizar más en el conocimiento de este tema fascinante. ¿Puede existir algo más profundo y trascendente que tratar de entender la naturaleza del propio espacio-tiempo? En mi opinión, como dice Francis en la charla, el problema de la naturaleza del espacio-tiempo es sobre todo un problema del tiempo ¿Que demonios es el tiempo? En mecánica cuántica el tiempo es un parámetro lo que parece indicar que el pasado, el presente y el futuro están en pie de igualdad. En relatividad, el tiempo y el espacio están fusionados en una entidad 4 dimensional. Nosotros estamos viajando continuamente a una velocidad c en la dimensión temporal mientras que un fotón viaja a una velocidad c en las dimensiones espaciales y su velocidad es 0 en la dimensión temporal ¡En el sistema de referencia del fotón el tiempo no existe! ¿Que diablos significa esto? La Física moderna está descubriendo cosas increíbles: el espacio-tiempo a nivel fundamental parece tener al menos 2 ingredientes: entrelazamiento e información. AdS/CFT es una herramienta increíblemente poderosa: el espacio y la gravedad en AdS surgen como consecuencia de las interacciones cuánticas en el lado CFT, si reducimos el entrelazamiento en la parte CFT ¡ Las distancias en AdS aumentan ! y viceversa. ¡El espacio está “pegado” con entrelazamiento cuántico! La pregunta clave está ¿Donde diablos está el equivalente al borde conforme en nuestro Universo dS?
Algunos trabajos sugieren que el espacio-tiempo clásico surge, en casos muy concretos, a partir de una superposición cuántica de espacio-tiempos desconectados, de hecho, el espacio-tiempo completo en ADS no puede describirse a partir de un solo sistema CFT, se necesitan varios sistemas de forma muy similar a como se describe una “manyfold”. Personalmente (y esto solo es una especulación) me gusta pensar que existe alguna conexión entre el hecho de que las manipulaciones unitarias de sistemas cuánticos (por ejemplo en los qbits de los computadores cuánticos que consiguen una ventaja enorme respecto a la computación clásica) que manipulan el entrelazamiento cuántico amplificando o reduciendo las amplitudes complejas y la naturaleza cuántica del espacio-tiempo. Es decir, de alguna forma la manipulación cuántica de la información “elige” entre distintos vectores de una entidad de “orden superior”: la función de onda de un espacio de Hilbert que podría estar relacionada con la suma de varios espacio-tiempos o con la existencia de una entidad multidimensional. Por supuesto esto es solo una especulación de un aficionado, sin embargo, la información cuántica (sea eso lo que sea) parece ser un ingrediente fundamental del propio espacio-tiempo. Lo más increíble de todo es que nosotros, meros mortales, podamos tener acceso a cuestiones que parecen, a todas luces, totalmente fuera de nuestro alcance. Aquí reside el verdadero poder de la ciencia, este poder debería ser el orgullo común de toda la humanidad y gracias a divulgadores como Francis quizás algún día, todos puedan tener acceso a este conocimiento.

Francisco R. Villatoro

De hecho, Planck, las nociones de vacío y de partícula dependen del observador en teoría cuántica de campos sobre un espaciotiempo curvado; que el propio vacío es diferente para cada observador está detrás de la radiación de Hawking y del efecto de Unruh.

Ramiro Hum-SahRamiro Hum-Sah

A mi me confunde profundamente la existencia de vacíos inequivalentes en teoría de campos en espacios curvos. Leí el librito “Quantum field theory in curved spacetime and black hole thermodynamics” de Wald, fue entonces cuando entendí mucho del énfasis de Francis en hablar de campos.

El propio Wald lo dice, después de los logros de Hawking, Parker , Mukhanov etc. el interés por esta disciplina cayó en picada (hasta prácticamente morir), en parte por los tiempos dorados de SUGRA, después “el accidente de las cuerdas” (A la Witten). ¿La teoría de campos cuánticos en espacios curvos “ha terminado”?

Yo esperaría que no, soy ignorante del tema y de sus avances, pero aún a nivel clásico hay muchas cosas que demandan atención. Por ejemplo está la complementareidad, tras la paradoja del cortafuegos ya no es claro el estatus físico de ese principio(lo mismo aplica para el principio de equivalencia).

Algo interesante es que el tema de gravedad cuántica está dominado por Físicos que hacen altas energías, en otros tiempos los relativistas se preocupaban por otras cuestiones que ahora ya no parecen ser tan relevantes (Como lo hacía De Witt, Bergman, Komar o el propio Wald) En relatividad general no hay observables ¿Cuáles son entonces los observables en gravedad cuántica?, ¿Cómo resolver el problema de la singularidad?, Censura cósmica, el problema del tiempo entre otras cosas.

Grandes citas de Francis hechas por Planck. “Nada más profundo que entender la naturaleza del espaciotiempo y entender la naturaleza del espaciotiempo es un problema del tiempo” Muy grande

Francisco R. Villatoro

Planck, muchos de los asistentes a la charla que eran miembros del Foro de Análisis que no estaban interesados en el problema de la gravedad cuántica per se. Más tarde algunos me confesaron que temían aburrirse en mi charla, pero que, para su propia sorpresa, mantuvieron su atención durante toda la charla. Ellos mismos lo asociaron a mi pasión y a mi abuso del enfásis expresivo.

Iñigo Ximeno RodríguezIñigo Ximeno Rodríguez

Gracias por la exposición Francis. Me ha gustado eso de que los bosones no ocupan lugar no obstante no estoy seguro de que eso sea así del todo. Si juntamos demasiado los fotones, si metemos dos fotones en un volumen de espacio muy pequeño obtendremos un par electrón positrón, los cuales ocupan un volumen, por consiguiente tenemos un límite de fotones por volumen. Por otra parte, si bien la teoría de cuerdas es capaz de producir universos de muchos tipos, si no me equivoco no da una respuesta a la razón de la masa, ni por qué dos fotones sin masa se convierten en dos partículas con masa.

Francisco R. Villatoro

Iñigo, tienes razón, la teoría de cuerdas produce teorías cuánticas de campos y en ellas no hay ninguna razón para los valores a cierta energía de las constantes de acoplamiento entre campos (la masa es el acoplamiento al campo de Higgs). Estos parámetros deben ser observados en la Naturaleza y su origen parece “accidental” (sus valores en teoría de campos dependen de las condiciones iniciales del universo).

Los problemas que asignas a la teoría de cuerdas son los mismos problemas que tienen las teoría cuántica de campos, entre otras razones, porque la teoría de cuerdas es un tipo “especial” de teoría cuántica de campos.

Ferran Rocandio

Fascinante, siempre te escucho en las colaboraciones de coffe Break… y lo de esta hora y media ha sido increíble de principio a fin. Gracias por acercarme de una manera tan sencilla alto tan complicado para mí… voy a compartirlo porque aunque me repita como un disco rayado me ha fascinado.

Pedro Mascarós

Brutal, brutal…qué pasión y ¡cómo ha peligrado constantemente el cartel que tenías atrás , Francis!!
Si el público hubiera sido estadounidense te habrían interrumpido más de una vez entre risas y aplausos. Cómo consigues trasmitir, qué bien explicado, cómo desmitificas las cosas con humor…, ¡joder!, es ahora cuando tienes que escribir un libro y soltar toda esa frescura; no esperes a la jubilación, de verdad.

¡¡Ché, qué ganas de hacer física me ha entrado!!!!

Ricardo CanocobaRicardo Canocoba

Estoy transpolando mi formación que esta en la filosofia del derecho la pregunta sería. ..como se almacena la información Cuántica en los microtúbulos de las proteínas de las células humanas ….en qué consiste esa informacion cuántica. …..?

Francisco R. Villatoro

Ricardo, de ninguna forma. No puede almacenarse información cuántica (si por almacén entiendes escalas de tiempo superiores a los picosegundos). La decoherencia destruye dicha información antes de que se pueda hablar de almacenamiento.

Ricardo CanocobaRicardo Canocoba

Mi formacion se encuentra en la Filosofia del derecho….transpolando un poco pregunto la informacion cuántica q se almacena en los microtúbulos de las proteinas de las celulas humanas cuando este muere y son liberadascal esoacio dnd vas quien rige el destino de esaa informacion.

Francisco R. Villatoro

Ricardo, no hay información cuántica almacenada en los microtúbulos de proteínas de nuestras neuronas (o células). El medio en el que viven provoca por decoherencia cuántica que dicha información se trasforme en clásica en escalas de tiempos de picosegundos. El proceso de muerte dura mucho más que la escala de tiempo de la decoherencia. Luego no puede existir información cuántica liberada.

Ricardo CanocobaRicardo Canocoba

Mi formacion se encuentra en la Filosofia del derecho….transpolando un poco pregunto la informacion cuántica q se almacena en los microtúbulos de las proteinas de las celulas humanas cuando este muere y son liberadascal esoacio dnd vas quien rige el destino de esaa informacion.

Balam 616Balam 616

Que manera tan exagerada y ridícula tienes de realizar una ponencia, una conferencia. Tema por demás interesante y apasionante y la verdad mis respetos los manejas muy bien y me has hecho medio entender algunas conceptos . Que horrenda voz tienes, preferiré leerte que escucharte.

MasgüelMasgüel

Gracias por la charla. Dado que fue impartida en una facultad de filosofía me permito hacerte la siguiente pregunta. Cuando los físicos hablan de emergencia, ¿a qué se refieren?. De lo que llevo leído y escuchado, parece que hablan de un fenómeno o propiedad es emergente, o bien cuando se manifiesta a escala macrofísica pero no a escala microfísica o, más a menudo, cuando no es “fundamental” (resula de una derivación lógica, determinación causal o desarrollo contingente de otras entidades o regularidades). En filosofía, una propiedad que se puede derivar logicamente, que es el resultado de un algoritmo determinista, no supone emergencia fuerte. Además, la resiliencia de las nuevas formas de organización y sus propiedades a menudo depende de hacer irrelevante, de convertir en ruido (en ocasiones ruido aprovechable como fuente de aleatoriedad), el detalle de sus componentes (eso en cuanto a la relación sincrónica entre las propiedades de los distintos niveles de organización de un sistema natural). Pero es en su sentido diacrónico, como concepto histórico, donde la emergencia resulta especialmente interesante para la ciencia, porque aceptar la causalidad descendente hace necesaria una ampliación de tu afirmación inicial: “El Universo está hecho de espacio tiempo y campos cuánticos” y formado por la historia contingente de su organización. Aristóteles vuelve a asomar la patita por debajo de la puerta.

De las propuestas teóricas que presentas en la charla, la que mejor casa con el emergentismo filosófico fuerte es la gravedad cuántica de lazos y, en concreto, la nueva cosmología que dibuja el libro de Smolin y Unger. Si la emergencia es ante todo un concepto histórico y resulta que el tiempo no es fundamental, será otra cosa (elíjase el término), pero no emergente.

Francisco R. Villatoro

Masgüel, en física se usa el término emergente en muchos sentidos diferentes. El sentido a que yo me refiero es que el espaciotiempo clásico emerge de un espaciotiempo cuántico de forma similar a como un fluido continuo emerge de un conjunto de moléculas en colisión mutua. Como ocurre con la emergencia de lo clásico a partir de lo cuántico, no hay ningún “algoritmo determinista” que permite “derivar lógicamente” uno a partir del otro; debes eliminar la palabra “algoritmo determinista” ya que si se puede “derivar lógicamente”. Incluso “si el tiempo no es fundamental” se puede hablar de emergencia del tiempo. En la física actual el tiempo es necesario, sea o no sea fundamental, luego hay que explicar cómo surge de un universo sin tiempo fundamental, si es el caso.

Por supuesto, en física (y en ciencias naturales en general) también aparecen otros conceptos de emergencia (como en teoría del caos, teoría de la complejidad, teoría de las catástrofes, etc.).

MasgüelMasgüel

Gracias por la respuesta. La propiedad de fluido continuo que adquiere un conjunto de moléculas en colisión mutua puede entenderse como un caso de superveniencia reducible o como un caso de superveniencia con emergencia irreducible. En cualquiera de los dos casos hablamos de una relación sincrónica entre niveles de descripción. Será el primero si las nuevas propiedades son derivables de las propiedades de las partes y el segundo si no lo son. Si no le he entendido mal, Robert Laughlin defiende que los cambios de fase, incluso los que ofrecen resultados regulares y predecibles, suponen casos de emergencia irreducible.

Por lo que dices, parece que el uso del término en física depende del contexto o se usa de forma más bien generosa.

Iñigo Ximeno RodríguezIñigo Ximeno Rodríguez

A mi entender el tiempo no es ni fundamental ni necesario en física, por lo menos no como tal. Si bien el tiempo nos permite abstraer cómodamente muchos razonamientos complejos, lo que se debe considerar fundamental y necesario es la mutabilidad. Si nada cambia en el universo el tiempo no transcurre, o mejor dicho, no sería necesario tener en cuenta el tiempo para nada. Ahora bien,como cualquier mínimo cambio no se propaga instantáneamente debemos hablar de velocidad de propagación y por ello abusamos del concepto de tiempo. No obstante, ¿no es verdad que la cuarta componente de la ecuación de Minkowski esta multiplicada por (c) la cual es una magnitud de velocidad? Entonces la cuarta dimensión es una magnitud que resulta de multiplicar tiempo por velocidad, lo cual como todos sabemos es espacio y no tiempo.

AlbertoAlberto

Interesantísima conferencia. Muy bien explicada y con mucha energía, algo necesario para que el público no especializado mantenga la atención. Enhorabuena por ello. Me sumo a la sugerencia de Pedro Mascarós para que escribas libros lo antes posible. Serían una gran referencia divulgativa para la física en castellano. Viendo el ritmo de publicación y la calidad de tus entradas atrae mucho la idea de que escribas libros. Da la sensación de que podrías, dada tu capacidad, hacerlo sin demasiado esfuerzo .
En un tono mas jocoso, y también completando el comentario de Pedro sobre el riesgo permanente que ha tenido en toda la conferencia el cartel de tu espalda (un milagro que se mantuviese en pié tras constantes embestidas), decir que el presentador también ha temido varias veces por su integridad física debido a la intensidad de las explicaciones. Especialmente en el segundo 30 del minuto 23.
Nuevamente, enhorabuena tanto por la conferencia como por mantener una web referencia, por mil motivos, de la divulgación e información científica en castellano.

KiKi

Muchas gracias Francis, por enlazar al video y sobre todo, por divulgar 😀

Me congratula decirte que poco aprendí del video (porque ya me lo habías enseñado en este blog),. Eso sí, apostaria que más de un filosofo salió con dolor de cabeza, demasiados conceptos para asimilar.

¡Un saludo!

EsePibeEsePibe

Un par de preguntillas:
Si el espacio tiempo tiene naturaleza cuántica, ¿quiere eso decir que son discretos o no tiene por qué?.

Por otro lado, y puede que pregunte una tontería, suponiendo que el espacio tiempo fueran discretos, y teniendo en cuenta que la frecuencia es igual a la inversa del periodo, si este tiene un valor mínimo posible ¿Quiere eso decir que tendríamos una frecuencia máxima posible?

Francisco R. Villatoro

EsePibe, no sabemos si el espaciotiempo es discreto o continuo, ya que la física cuántica permite ambas posibilidades. Por otro lado, si existe un intervalo de tiempo mínimo (p.ej. el tiempo de Planck) entonces existe una frecuencia máxima (que en física de partículas equivale a una energía máxima).

Ramiro Hum-SahRamiro Hum-Sah

Además en teoría de cuerdas (el mejor intento de la humanidad para describir gravedad cuántica) el espaciotiempo no es discreto, es un error fácil de cometer por todos (al principio) creer que “cuántico” es sinónimo de “discreto”, lo “discreto” es generalmente poco útil para describir el espaciotiempo a escala de planck. Basta mirar LQG, cálculo de Reege o triangulaciones causales dinámicas, por más que Rovelli y otros argumenten que no, todos estos modelos tipo violan la simetría de Lorentz, son carentes de fermiones y simplemente no reproducen el límite infrarrojo correcto: La relatividad de Einstein.

De cualquier forma es interesante leer “Minimal length sclae scenarios for quantum gravity”

http://relativity.livingreviews.org/...-2Color.pdf

Meneantes cascarrabiasMeneantes cascarrabias

No hagas ni caso a los cascarrabias de menéame que se quejan de que eres histriónico. Si no lo fueras se estarían quejando de que eres un muermo, y seguramente nunca hubieras llegado a portada.

Es muy interesante, una pena la mala calidad de la imagen/sala.

CarlosFCarlosF

Hola Francis Excelente charla!
Deberías tener un programa en televisión de divulgación científica avanzada…

Una pregunta, vengo de la parte filosófica por lo que no soy experto en la materia, pero al escuchar tu charla se me ocurrió lo siguiente, que probablemente sea una estupidez:

Existe la dualidad onda partícula; existen dimensiones de tiempo y espacio; existen campos que ocupan espacio (fermiones) y otros que no (Bosones).

¿Entonces, existe alguna relación entre estos 3 conceptos?
Por un lado: Onda-Tiempo-Boson
Por otro: Partícula-Espacio-Fermion

Muchas gracias y enhorabuena.

CarlosFCarlosF

Filofoseando se me ha ocurrido la siguiente relacion:
Los fermiones no necesitan de la dimension temporal para existir. Los bosones no necesitan la dimension espacial para existir. Y la dualidad onda particula existe por el hecho de existir una dimension de tiempo y otra de espacio.

Gracias por contestar incluso a los que decimos estas barbaridades!

Iñigo XimenoIñigo Ximeno

Filosofeando … ¿se te ocurre alguna manera “razonadamente” lógica en que algo, sea lo que sea y como sea, exista sin que exista el espacio?

RicardoRicardo

Estimado Francisco.

Estuve en tu conferencia de Sevilla sobre la Naturaleza del Espacio-Tiempo y lo primero es darle la enhorabuena por tu brillante exposición.

Me llamo la atención cuando señalaste que sería muy importante saber que es el Tiempo y trasladar su respuesta sobretodo a un mundo “clásico”.

Yo te daré una hipótesis propia que a mí en mis estudios me ha sido de mucha utilidad.

El Tiempo es el fenómeno que se produce cuando los Campos fluctúan a un ritmo distinto a la fluctuacion general del Espacio-Tiempo.

Cuando un Campo se mueve a la velocidad de La Luz iguala su vibración a la del espacio-tiempo y por eso el Campo “no percibe” el tiempo.

En una región de un agujero negro también los campos fluctúan al mismo ritmo del Espacio-Tiempo y por eso tampoco “se percibe” el tiempo.

Estos dos hechos son equivalentes.

La diferencia entre la vibración del Espacio-Tiempo y la vibración de los Campos es lo que produce el Tiempo. Así cerca de la Tierra los Campos se mueven, fluctúan al ritmo del Espacio-Tiempo local y por eso tenemos esta “percepción” del Tiempo. Cerca de un agujero negro será de otra forma y desplazándose próximos a “C” nos aproximamos a la fluctuación del Espacio-Tiempo general.

La vibración del Espacio-Tiempo es equivalente a la que experimenta un fotón en el vacío y es equivalente a la que se produce en un agujero negro porque en esa región del Espacio-Tiempo se desplazan los Campos a la velocidad de La Luz.

Es solo una idea pero que a mí me ha servido personalmente.

Una vez más, gracias por la charla del otro día y un fuerte abrazo.

Ricardo.

Miguel AngelMiguel Angel

Gracias por la charla Francis, ha sido muy interesante verla.
Tengo una pequeña confusión con el tema de los bosones:
Por un lado comentas que son partículas gregarias que no ocupan espacio-tiempo, ya que podemos meter todos los que queramos en una región. Incluso en algún sitio he leido que un foton en su sistema de referencia se traslada instantaneamente debido a la contracción de Lorentz del espacio que describe la relatividad especial.
Pero por otro lado tienen energía y por lo tanto sienten la curvatura de espacio-tiempo y contribuyen a ella (la luz se desvía al pasar cerca de grandes masas), pero entonces, ¿cómo es posible que no ocupen espacio-tiempo y puedan curvarlo? ¿Puedes aclararme algo esta cuestión?
Gracias !

Francisco R. Villatoro

Miguel, la curvatura del espaciotiempo tiene su origen en la energía (la fuente de la gravitación es el tensor de energía-momento). Todo lo que tenga energía puede curvar el espaciotiempo. Otra cosa diferente es cómo puede vibrar/oscilar un campo cuántico en estados tipo partícula (lo que llamo en la charla “ocupar el espaciotiempo”). Son cosas independientes (al menos hasta donde se sabe en la actualidad).

Iñigo XimenoIñigo Ximeno

Si un fotón (que tiene energía) curva el espacio-tiempo y la curvatura del espacio-tiempo es la razón de la gravedad de acuerdo con la Relatividad General … ¿por qué no interaccionan entre ellos a través de la gravedad?

Antonio Navarro rodriguezAntonio Navarro rodriguez

Preguntando desde la filosofía (conferencia en la facultad de filosofía)

En primer lugar, enhorabuena por la conferencia y el blog, magníficos, brillantes, imprescindibles….

A mí me parece el universo únicamente un conjunto de elementos (información) que se relacionan según unas reglas que resultan en unas propiedades emergentes. Y quiero preguntar por cuáles son los primeros elementos, pienso que no deben ser Algo, algo concreto, pues tendríamos que definirlos y explicarlos (referencias ad infinitum…); ni pueden ser Nada tampoco, obviamente. Pienso, deberían ser un intermedio entre el ser y la nada.

O sea, campos cuánticos y partículas virtuales tal y como las explica, Francis, en su blog: “Los campos cuánticos y algunas paradojas de la física cuántica”, “Qué es un electrón en teoría cuántica de campos”, “Los conceptos de campo, partícula, partícula virtual y vacío“…, entre otros artículos.

En física funcionan y en filosofía evitan todas las preguntas iniciales y sin embargo son respuestas pues, es evidente, la física las proporciona (hoy en día aun solo parcialmente).

¿Me equivoco? ¿Se puede pensar en algo distinto al concepto de campo cuántico para la primera relación?

En ese sentido, y por referirme a la conferencia expresamente:

1.- Afirmo:
El espaciotiempo cuántico (dices: “que no sabemos lo que es”) es la relación entre campos cuánticos que no sabemos cómo se relacionan, aun.

2.- Pregunto:
¿Es el espaciotiempo consecuencia del big-bang? Supongámoslo. ¿Podría ser que propiedades observadas y que no se ven afectadas por el espaciotiempo (bosones que no ocupan espacio, vacío del campo cuántico, entrelazamiento cuántico, c,…) fueran propiedades que ya existían “¿antes?” del espaciotiempo, antes del big-bang? ¿Podriamos experimentar, si fuera así, antes del big bang?

Muchas gracias, un saludo y de nuevo Felicidades.

Antonio.

Francisco R. Villatoro

Antonio, la teoría del Big Bang (caliente) antes de 1980 tenía muchos problemas que se resolvieron con la introducción de la inflación cósmica como fenómeno pre-Big Bang. En la teoría del Big Bang con Inflación, lo que antes se llamaba Big Bang (la excitación de los campos) es un fenómeno que ocurre tras la inflación en la fase llamada recalentamiento. Por tanto, antes del Big Bang existe el espaciotiempo y existen los campos cuánticos, aunque se encuentran en su estado de vacío (que se suele llamar “falso vacío”). ¿Tiene origen el “falso vacío” y el espaciotiempo en que reside? No lo sabemos y según las ideas actuales nunca lo podremos saber (hay físicos que aborrecen la inflación cósmica por esta razón).

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