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25/9/09 - DJ:

El futuro de la cosmología (2)

TEL: 23 min.

En marzo presentábamos la primera parte de la transcripción de un podcast que desarrollaron los especialistas en cosmología Alan Guth (que formuló la idea de universo inflacionario); Lawrence Krauss, físico destacado, autor de varias publicaciones de divulgación y colaborador de Scientific American; John Carlstrom líder del Telescopio del Polo Sur, estudia la radiación de fondo; y Scott Dodelson, cosmólogo de Fermilab. Aquí, su continuación.
Flammarion


Lo que sigue es la transcripción de la segunda parte de la conferencia que brindaron los especialistas en la Reunión Anual de la Sociedad Americana para el Avance de la Ciencia, en Chicago. En esta segunda parte, los investigadores responden las preguntas de la prensa.
La primera parte se encuentra en "El futuro de la cosmología".
Antes de pasar a la traducción de la transcripción del podcast, algunas notas aclaratorias:
Como se trata de una charla informal entre colegas y dirigida a la prensa, el lenguaje utilizado es coloquial y desordenado. No es un discurso elaborado lo que cada uno dice, sino que van elaborando las ideas al mismo tiempo de expresarlas. Como en una charla entre amigos en la que solemos irnos por las ramas y luego retomar y dejar frases inconclusas. Es por eso que las frases pueden carecer de todos los elementos necesarios para darles la mayor coherencia lingüística. Además las voces se suelen superponer en distintos pasajes y la transcripción pierde allí fidelidad.
En esta parte los reporteros (que no están identificados, desgraciadamente) abordan algunas cuestiones interesantes y otras no tanto.
Los cosmólogos retoman ciertas ideas expresadas en su charla previa y que han comentado en otras ocasiones: principio antrópico, multiversos, la idea del universo con energía total cero ("almuerzo gratis"), las ondas gravitacionales, la hipótesis de la inflación cósmica, su aceleración, el universo "oscuro", y las posibilidades de hallar (o no) respuestas en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC).
Me gustaría remarcar las ideas referidas a la metodología de la ciencia y su objetivo, cuando se pregunta respecto a la conexión entre estos temas y la vida cotidiana o cuando se habla de NO hallar lo esperado en el LHC, así como de la noción de falsabilidad.
Debo decir, finalmente, que la primera parte había sido publicada en marzo de este año y que esta segunda parte estuvo disponible un tiempo después, pero no habíamos realizado la traducción, hasta ahora. Habrá que agradecer al lector "Cuantín" (así se identificó) por solicitar esta segunda parte. Y como lo prometido es deuda, estamos saldando cuentas. Aquí va:

Reportero: ¿Piensan que la idea de la inflación será bien confirmada como para completar las demandas de la física y en ese caso, qué sonda cree que dará esos resultados más probablemente?

Krauss: Pienso que lo increíble sobre la inflación es que es completamente consistente con lo que vemos, y la pregunta clave, ciertamente, es: ¿Será finalmente la consistencia suficiente para convencer a todos que es absolutamente verdadero? Mucha gente piensa -y Scott puede extenderse sobre esto (al igual que John) -que lo que ha sido llamado como un revólver humeante, la inflación de las ondas gravitacionales es una predicción de la inflación que es ubicua. De hecho, es una característica genérica de la inflación, más genérica que muchas otras cosas. He dicho durante 20 años que es la característica más general que debemos buscar. Por lo que, si estas ondas son descubiertas -y tanto Scott como yo hemos formado parte de un grupo que ha tratado de ser capaces, como lo seremos en los próximos satélites, de buscar esto, y John ha sido un líder en pensar acerca de crear experimentos para buscarlas-, si detectamos ondas gravitacionales de la inflación, hay una posibilidad real de determinarlas con suficiencia para poder convencer a todos los físicos que la inflación ocurrió. Existen importantes obstáculos y, la inflación, al mismo tiempo, es desafortunadamente tan robusta que puede ser consistente con casi cualquier observación que hagamos, y eso es un problema. Pero si detectamos ondas gravitacionales, pienso que estaremos mucho más cerca a Alan de tener un viaje gratis.
[NOTA: La última frase se refiere a la idea del "almuerzo gratis". Se retoma más claramente en párrafos posteriores]

Reportero: ¿Y qué sonda será esa?

Krauss: ¿Qué será qué?

Reportero: ¿Qué sonda está tratando de responder esa cuestión?

Carlstrom: Buscando los signos de estas ondas gravitacionales inflacionarias en la polarización de la radiación del fondo de microondas...

Dodelson: Hay un número de diferentes experimentos incluyendo el de John que son sensibles a esto. Por ejemplo, en Europa, Planck está por ser lanzado en abril, y será mucho más sensible (en un factor de 10) que el satélite WMAP y hay cerca de una docena de experimentos buscando por esta firma de la polarización. Estos son experimentos muy complicados con docenas de personas trabajando en cada uno.

Carlstrom: Pienso que lo sabremos en 10 años, sabremos si podemos detectar o no ondas gravitacionales de la inflación, pero no significa que las detectaremos.

Krauss: Y, de hecho, lo desafortunado es que la ausencia de ondas gravitaciones es también consistente con la inflación, en el sentido que hay dos ideas teóricas fundamentalmente diferentes, una de las cuales sugiere que las ondas gravitacionales deberían ser suficientemente grandes para ser vistas en la próxima generación de experimentos. La otra, basada vagamente en la idea de dimensiones extra, sugiere que la firma de ondas gravitacionales debería ser pequeña. Y esto es realmente importante, aprenderemos algo profundamente útil, pero, por supuesto, si no las vemos, lo que aprenderemos descartará un conjunto de modelos y quedará otro viable, pero no las confirmaríamos y confirmar es siempre mejor que descartar, creo.

Expansión del universo


Reportero 2: ¿Puedo preguntar, para ayudarnos, cuán pequeña puede ser una onda gravitacional?

Krauss: Oh! Eso es importante. No decimos pequeñas en términos de longitud de onda. Estas ondas gravitacionales serían del tamaño del universo visible, pero producirían signos, temperatura -en este caso, la polarización del fondo de radiación de microondas- firmas que están a un nivel de próxima generación, lo mejor que podemos imaginar es tener un 1 por ciento de una señal de ondas gravitacionales comparada con la señal de la temperatura de las fluctuaciones que podemos medir en el universo. Y 1 por ciento sería un especie de santo grial, en un sentido porque es probablemente lo mejor que podamos hacer experimentalmente; y Scott quizás quiera hablar más de eso, pero también distingue la clase de escala, si es mayor que 1 por ciento, un conjunto de teorías inflacionarias son probablemente correctas. Si es menor, otro conjunto lo sería, pero luego trata de añadir, como suelo hacer, y enturbiar un poco el agua: hemos argumentado también recientemente que, por desgracia, hay otros mecanismos en el universo primitivo que también pueden producir la señal de ondas gravitacionales que imitarían las debidas por la inflación. Y eso es maravillosamente excitante porque significa que si las descubres tendrás una gran prueba del universo temprano, pero no sería una prueba unívoca de la inflación.

Steve: ¿Cuánto tiempo pasará para retornar a la visión del siglo 19 por la disponibilidad de los datos?

Krauss: Oh, es realmente pronto, será dentro de entre 100 mil millones y un billón de años; puede parecer muchísimo tiempo para ustedes (quizás no tanto) comparado con esta conferencia de prensa, pero lo interesante es que el universo se verá grande, digo, el universo local se verá igual de grande en un punto. Las estrellas con mayor tiempo de vida son más viejas que eso, por lo que habrá estrellas como la nuestra y planetas alrededor de las mismas y civilizaciones alimentadas por energía solar, por lo que es perfectamente razonable esperar que esas civilizaciones no sean tan diferentes que la nuestra, pero vivirán en un universo vacío y oscuro. Y, de hecho, lo que dijimos de forma un tanto graciosa cuando apuntamos esto es que vivimos en un tiempo muy interesante, el único tiempo en el cual podemos empíricamente verificar que vivimos en un tiempo interesante.
[Nota: esta idea será retomada más tarde, de manera más clara]

Composición cosmológica del universo hoy

Dodelson: ¿Puedo añadir algo? En referencia a esta energía oscura hoy, hay dos posibilidades que llevan a ser optimistas y una es que la energía oscura actual podría no ser energía de vacío, podría ser algo completamente diferente; y una buena pieza de evidencia es que la inflación misma requiere energía oscura, por lo que tiene sentido pensar: "Bueno, tuvimos una época temprana de energía oscura que es algo que estamos tratando de entender; quizás actualmente hay también una nueva clase de energía oscura diferente a la energía del vacío, lo que llevaría a una visión menos pesimista del futuro. La otra potencialmente excitante acerca de la energía oscura es que podría estar conectada a partículas muy pequeñas llamadas neutrinos. La escala de masa es casi la misma, por lo que hay teorías en las que la energía oscura está conectada a los neutrinos. Y si eso es cierto, hay una cantidad enorme de investigación realizándose actualmente sobre física de neutrinos. La idea de conectar esa primitiva energía oscura con algo actual es excitante y abriría nuevas vistas en nuestro entendimiento.

Krauss: Y déjenme añadir a lo que dijo Scott. Él está en lo cierto, por supuesto, y podríamos ser afortunados y lo espero; lo que Alan dijo es, quiero enfatizar algo acerca de las características negativas de lo que Alan dijo, que es que si la energía del vacío es energía oscura, no seríamos capaces de probarlo. Nuestros experimentos estrecharán la incertidumbre a estos parámetros de energía oscura, pero cuanto más nos acerquemos, menos seríamos capaces de distinguir entre energía del vacío y algo que se le parezca. Y lo desafortunado es que la única forma de responder es con teoría y la teoría debería ser guiada por cosas como el LHC y eso es lo realmente excitante de la cosmología y física de partículas trabajando juntas. Pero podríamos ser desafortunados y, por ejemplo, en física de partículas tenemos este maravilloso modelo estándar que ha sobrevivido las pruebas de todos los experimentos, desafortunadamente, durante los últimos 30 años sin decirnos realmente cuál es la física fundamental y esperamos que el Gran Acelerador de Hadrones (LHC) nos lo diga. Pero la cosmología podría estar en una situación similar cuando estos parámetros fundamentales se determinen, por lo que necesitamos nuevas ideas teóricas. No sabemos, y lo bueno es no saber, porque así haces experimentos y ves.

Reportero 2: Quisiera seguir en lo que dijo Scott, sobre la conexión con los neutrinos, qué significa?

Dodelson: Esas partículas en campos responsables de energía oscura son también responsables de la masa de los neutrinos. El problema es que creo que parte del pesimismo -y hubo cierto pesimismo en el campo- es que estamos inventando cosas; observamos esta aceleración y decimos, "Ok, eso es energía oscura". Digo, puedes jugar tenis sin una red sólo durante un tiempo, hasta que sea necesario ir a la red. Por lo que podemos conectar esta energía oscura a algo que sabemos que existe, como los neutrinos y conectar, por ejemplo, un campo que otorgue masa a los neutrinos y de alguna forma genere la energía oscura, pienso que dormiré mucho más fácilmente esta noche.

Cuadro física de partículas


Reportero 2: ¿Ese sería un campo enteramente nuevo o uno existente manifestándose de una nueva forma?

Carlstrom: ¿Es una nueva física?

Dodelson: Definitivamente debería serlo. Ustedes conocen los cuadros que describen el modelo estándar de partículas y Lawrence está en lo cierto que no tenemos todavía ningún experimento que nos mueva de ese cuadro, excepto en cosmología: así la energía oscura, materia oscura, inflación, todo requiere física más allá del modelo estándar. Por lo que este nuevo campo tendría que yacer más allá del cuadro y sería definitivamente una nueva física.

Krauss: Nueva física y podría ser probable en los aceleradores de partículas y eso es clave, porque tendrías algo nuevo y es lo que realmente necesitamos.

Reportero 3: ¿Temen que la energía oscura sea una moderna teoría flogisto?
[NOTA: La teoría phlogiston data de mediados del siglo XVII. Johan Becher, un alquimista alemán, postulaba la existencia de un elemento llamado "phlogiston" contenido en los cuerpos combustibles y liberado durante la combustión. Fue un intento de explicar los procesos de oxidación, hasta que Lavoisier se dedicó a su estudio y lo explicó por la presencia de oxígeno. A la teoría se la conoce en español como teoría del flogisto.]

Krauss: Lo espero. Digo, pienso que una de las mayores equivocaciones acerca de la ciencia es que queremos estar en lo cierto. De alguna forma queremos estar equivocados, porque eso...

Reportero 3:...los llevará a la respuesta correcta.

Krauss: Sí, lo que fue más interesante es que muchas ideas básicas que hoy tenemos eran erróneas, porque significa que hay mucho trabajo dejado por los teóricos y pienso que el punto es que no tenemos una teoría de la energía oscura. Eso es clave. Es el descubrimiento más misterioso desde una perspectiva de teoría fundamental que ocurrió en mucho tiempo, y tenemos vagas ideas; y la energía del vacío es una buena explicación excepto que cuando tratamos de explicarla obtenemos la respuesta equivocada. Es la peor predicción en toda la física. Por eso es muy excitante desde una perspectiva teórica porque significa que hay algo profundamente importante que necesitamos entender y no sabemos. Y desafortunadamente Alan tiene razón en que ahora la mejor respuesta es que tenemos muchos universos y que es lo que es porque es como es, pero muchacho, no será esa una horrible explicación?
[NOTA: Entiendo que se refiere al argumento antrópico.]

Reportero 4:¿Hay máquinas más grandes o más poderosas si el LHC no lo encuentra?
[Nota:¿Pregunta por el bosón de Higgs?]

Krauss: La comunidad física ha estado pensando, esta máquinas toman décadas, al menos una década o dos en diseñarse y construirse, si tienes la intencionalidad política y económica. Y la comunidad científica se está juntando alrededor del International Linear Collider (ILC)[...]
Pero, actualmente, diría que es posible que en el tiempo de vida de la gente en esta sala, el LHC sea el mayor acelerador, a menos que haya la intención política y económica y la colaboración internacional de realizarlo [...] Estas máquinas son costosas. Podrían costar u$s 10 mil millones esparcidos a lo largo de una década y diría que si nosotros, como civilización, no tenemos el dinero para poner y responder preguntas fundamentales, es realmente una triste reflexión sobre nuestra civilización.

Reportero 2: Puedo preguntar, Alan, las últimas ideas sobre si hay alguna posibilidad de detectar esos otros universos, si interactúan con el nuestro en forma mensurable o si son puramente teóricos?

Guth: Hay gente realizando investigación sobre cómo sería si colisionamos con otra burbuja. Es posible en principio para universos burbujas colisionar entre sí. No hay duda al respecto. Mi propia suposición es que cuando el polvo se asiente sería algo increíblemente raro esperar detectar otros universos en esa forma, eso pienso, pero vale la pena explorar y se está trabajando en eso, puedo equivocarme ahí, lo que expreso son sólo corazonadas.

Krauss: Pero no significa que será metafísica. Quiero apuntar eso. Quiero mostrar mi optimismo. La gente dice "Si hay otros universos, y no pueden detectarlos, luego, cuál es la diferencia con la metafísica?" Y la respuesta es que podríamos ser suficientemente afortunados de tener una teoría que explique lo que vemos, explica porqué el protón es 2.000 veces más pesado que un electrón, explica porqué hay tres generaciones de partículas elementales, explica cómo las fuerzas pudieron estar unificadas, y por lo tanto es testeable en todo un dominio de formas, pero una de sus predicciones auxiliares podría ser que produce inflación lo que produciría estos otros universos. Y luego deberías decir, bien, si medí 95 predicciones de esta teoría y explica todo y también algo que no podemos ver, estamos dispuestos a aceptar eso que no vemos. Y lo mismo ha sido cierto en física. Muchas veces hay teorías que han explicado lo que podemos ver pero hacen predicciones que no vemos, desde la existencia de los átomos en adelante. Y así llegamos a un punto donde al menos tenemos formas científicas fuertes de probar una teoría que predice universos extra.

Reportero 5: Algo que nos llega a la redacción a menudo es que estas cosas están divorciadas de la realidad cotidiana de la gente. Al tratar de explicarlo a gente que no trabaja en este campo, ¿qué cosas básicas dirían acerca de cómo se conecta esto con la vida diaria?

Krauss: Bueno, acabo de llegar de París por el Año Internacional de la Astronomía en honor al descubrimiento de Galileo. Y si miras atrás con una perspectiva histórica y piensas cómo ha cambiado la astronomía nuestra perspectiva cultural y el entendimiento de nosotros mismos, es profunda. Fue el descubrimiento de Galileo de las lunas de Júpiter lo que nos dijo que el universo tenía un principio. Y pienso que mientras estas cuestiones son cósmicas en un sentido real y metafórico, el hecho de nuestra percepción sobre de dónde venimos, la cuestiones fundamentales que todos preguntan acerca de sí mismos es inevitablemente determinada por estos descubrimientos. Y, ciertamente, no hay significado práctico a eso, excepto entender nuestra perspectiva de nuestro lugar en el universo, pero diría que lo mismo es cierto para el arte, la literatura y la música. Y no preguntamos nunca porqué hacemos eso. La única razón para hacernos estas preguntas es porque queremos entendernos a nosotros mismos a un cierto nivel y la cosmología nos da un nivel profundo. Es cierto que cuando realizas preguntas fundamentales desde una perspectiva experimental, las técnicas que desarrollas producirán beneficios económicos y eso ha ocurrido, desde la internet a otras cosas, pero pienso, mi propia sensación es que no debes nunca justificar el hacer preguntas fundamentales por sus beneficios accesorios. Afectarán a nuestra economía, producirán las cosas que cambiarán nuestra generación, pero las preguntas en sí mismas valen la pena.
[Nota: La mejor respuesta de todas. Contundente.]

Reportero 6: ¿Si entendí correctamente, es la energía oscura la que hará al universo menos falseable en el futuro?

Krauss: sí, cambiará la imagen del futuro más que nada y sí, la energía oscura es la culpable que ha cambiado nuestro pensamiento en casi todas las formas.

Reportero 6 ¿Cuál es el mecanismo?

Krauss: es muy simple. La energía oscura es gravitacionalmente repulsiva y causa la expansión acelerada del universo y los objetos distantes se acelerarán y finalmente se alejarán de nosotros más rápido que la velocidad de la luz, lo que suena como no permitido por Einstein, pero mentimos. Nada puede moverse a través del espacio más rápido que la velocidad de la luz, pero el espacio mismo puede hacer lo que le plazca hasta donde sabemos y puede expandirse más rápido que la velocidad de la luz.
Incluso sin energía oscura, hay regiones del universo que se alejan de nosotros ahora más rápido que la luz y lo que ocurre en ese caso es que lleva objetos en ellas, como un surfeador en una ola, y la luz de esos objetos no nos podrá alcanzar, por lo que el universo finalmente desaparecerá de nuestros ojos en ese sentido.

[Nota: esto retoma la pregunta anterior con claridad, respecto a que en un futuro (miles de millones de años), los futuros seres vivientes verán un universo similar al que veíamos en el Siglo XIX porque parecerá estático. No habrá forma de saber que otras galaxias existen y que se alejan de nosotros (y que el universo se expande). No se verán otras galaxias, será un universo oscuro, frío y vacío a los futuros observadores. Eso convierte a "este" tiempo en muy particular, porque estamos en condiciones de darnos cuenta de todo lo anterior. Risueñamente se dice que es un momento muy particular porque podemos darnos cuenta que es un momento muy particular...]

Reportero 2: ¿Puedo preguntar algo que me viene preocupando? Si el universo se infló de energía [prestada] y luego continuó expandiéndose indefinidamente, incluso más rápido, terminamos con lo que suena como contradicción para un economista, que tenemos una guerra que nunca se ejecutó (como una hipoteca).

Menú Universo Gratis


Krauss: Bueno, Alan lo dijo bien. Lo dejaré decirlo a él, es el último almuerzo gratuito, quieres?

Guth: Sí, mi eslogan es el último almuerzo gratuito, no es una hipoteca. Incluso si la inflación no es correcta, el universo mismo dado que lo observamos como es al menos muy de cerca, si no está en el punto exacto donde la energía total es cero, donde todas las galaxias y estrellas y demás -que son energía positiva- está balanceado con la contribución negativa de la energía. Las energías no son siempre positivas. La contribución negativa viene de los campos gravitacionales que llenan el universo y mientras el universo esté cerca de la frontera entre estar abierto y estar cerrado, la energía total es muy cercana o exacta a cero.
[Nota: la idea del "viaje gratis" mencionada anteriormente, es justamente la misma idea del "almuerzo gratis", sólo expresada de distinta manera: tenemos un universo con energía total cero. Como decir que tenemos un universo lleno de cosas, para las cuales no se gastó nada, es "gratis".]

Reportero 4: Estoy luchando con el concepto de "algo cerca de cero". Parece una diferencia enorme entre cero y...

Guth:...cerca de cero. Bien, sí, ciertamente. Digo que observacionalmente podemos decir cerca de cero. Teóricamente, pienso, es muy atractivo que sea exactamente cero.

Krauss: Y esa es una de las cosas maravillosas de la inflación. Predice un mecanismo natural para que la energía sea esencialmente igual a cero, y la observación de Alan de un almuerzo gratis es profunda porque realmente significa que (y escribí al respecto) que el universo podría comenzar de nada. La gente dice que no puedes tener nada por algo, eso ha sido el argumento mayor para Dios para ciertas personas. Y la respuesta es que es perfectamente simple empezar con nada porque si la energía total del universo es cero ahora, fue cero antes y las fluctuaciones y otras cosas pudieron fácilmente crearlo. Diría que la ciencia tiene un mecanismo que es perfectamente racional y natural para crear un universo de la nada, de hecho el mecanismo de Alan en algún sentido es el más natural.

Reportero 7:¿Cuál es la probabilidad de que algunas suposiciones o hipótesis nos estén llevando a un callejón sin salida?

Krauss: La probabilidad es que la mayoría de las ideas en física sean erróneas, si no lo fueran, cualquiera podría hacerlo. Digo, la probabilidad es que mucho de lo que estamos diciendo acerca de especulaciones teóricas deberán ser revisadas. Ese es el caso general y...

Dodelson: Pienso que es cierto, las personas quieren estar equivocadas acerca de todo esto. El problema es que hay energía oscura, materia oscura, inflación y un gran número de observaciones diferentes apuntando a la misma cosa nueva, por lo que es difícil, digo, la gente intenta tener modelos alternativos, pero siempre hay observaciones que los restringen. Por lo que es posible que estemos en el camino equivocado y debamos repensar todo, pero hay tantas observaciones que es difícil pensar cómo seremos capaces de descartar estas cosas.

Krauss: Sí, y es cierto que todas las observaciones en cosmología, de las mediciones del CMB a las mediciones de estructuras de gran escala, a las mediciones de energía oscura, la cantidad de masa en el universo, todo parece converger en una misma imagen. El problema es que todos los aspectos de la imagen no pueden ser comprendidos en bases fundamentales, pero diría que una de las grandes virtudes de la inflación es que ha explicado muchas de esas características y permite una explicación de las muchas de las características de la imagen para las que, de otra forma no habría explicación.

Reportero 3: (la pregunta en el podcast no se oye bien al inicio) [...] si tomamos las partículas de energía oscura o usamos partículas de supersimetría, por ejemplo, neutrilinios y axiones, para ayudar a resolver el problema también de energía oscura.

Krauss: Bien, sí y no, digo, solíamos pensar que el mayor problema era la materia oscura, es fundamentalmente importante medir eso y el hecho de que podríamos verlo en el LHC, o indirectamemente al ver la aniquilación de partículas de materia oscura en la galaxia, es profundamente importante. Lo que ocurrirá, si descubrimos las partículas de materia oscura, es decirnos que un número de ideas teóricas en física de partículas están en el camino correcto. Por ejemplo, la supersimetría -si descubrimos las partículas de supersimetría, nos dirá algo que es una idea profundamente importante que afectará la dirección de la teoría, y la supersimetría está en la base de un montón de ideas incluyendo la teoría de cuerdas. No es cierto, y lo enfatizo, que si medimos la supersimetría de alguna manera, tendremos evidencia de la teoría de cuerdas, pero dirigirá nuestras ideas teóricas en formas que podrían ser importantes para responder finalmente la pregunta.

Dodelson: Pienso que otra posibilidad es que si detectamos en el LHC evidencia de dimensiones extra. Luego eso apuntaría a un marco diferente para entender el potencial de energía oscura.

Krauss: Absolutamente, no es probable, pero absolutamente. Digo, por eso debes seguir buscando. No sabes de dónde surgirá la respuesta y debes seguir buscando y en un mundo saludable, buscas en todas las direcciones posibles.

Guth: Déjenme añadir otra cosa que podría ser vista en el LHC, que pienso que nos haría menos felices si se detecta, pero podríamos ver evidencia de una afinación más fina en la naturaleza de lo ya visto, en la constante cosmológica y eso sería tomado como evidencia para esta imagen antrópica del multiverso donde las leyes de la física no están determinadas por los principios fundamentales sin por una variedad de cosas ocurriendo[...]

Krauss: Y lo que podríamos ver en el LHC -esto debería ser muy triste- pero deberíamos ver algo, verdad? Pero pienso y quiero destacar y los periodistas deberían destacar que no ver nada es a veces importante. Digo, me preocupa que si no vemos nada en el LHC sería un argumento para que la gente diga "No deberíamos construir el siguiente porque después de todo estos tipos sólo están diciendo que continuarán encontrando cosas", pero no ver nada sería profundamente importante. Ha pasado anteriormente, el experimento Michelson-Morley, en el cual ver nada llevó a generar las bases de la relatividad especial, por lo que nos dará, no importa lo que ocurra, afectará profundamente nuestra imagen de la física fundamental de forma de vital importancia.

Reportero 8: ¿Pueden categorizar qué significa que el LHC no encuentre nada?

Krauss: Digo, nada nuevo. Está buscando, por ejemplo, todo el mundo sabe que una de las cosas para las que fue diseñado es para buscar la llamada partícula Higgs, que es una parte vital del modelo estándar. Y todos los argumentos indirectos sugieren, lo que es una razón por la que fue construído, no estamos construyéndolo porque tenemos dinero, sino que la física nos dice que probablemente hallemos algo. Pero por las afinaciones posibles en la naturaleza, a las que Alan se refirió, es posible que [...] el Higgs no sea observable. Y si ese es el caso, Alan tiene razón, la única explicación es que, dada toda la evidencia sugiere que a menos que halles esas afinaciones, el Higgs debería ser observable en el LHC o una máquina similar, luego nos diría que hay otras afinaciones finas en la naturaleza que sugerirían fuertemente que el universo que vemos no es genérico y es muy especial. Y eso nos daría evidencia que estamos en la periferia y así habría más universos.

Guth: Déjenme decir que, lo que Lawrence dijo es probablemente cierto, pero no estoy absolutamente seguro. Lo que también es cierto es que encontrar el Higgs y nada más...

Krauss: Sí, esa es otra posibilidad.

Guth: La mayoría de nosotros llama a eso nada. Estamos bastante seguros que el Higgs está allí y encontrarlo y nada más, en términos de física tendría consecuencias similares a lo que Lawrence hablaba.
Eso requeriría una mayor afinación, esas ideas como supersimetría son promocionadas como que pueden explicar porqué el Higgs es tan liviano. Si encuentras el Higgs y no la supersimetría y nada parecido, eso generaría una explicación alternativa para el porqué el Higgs es tan liviano, luego esa liviandad de la partícula se vuelve un problema como la constante cosmológica. Está muy alejado de lo que esperamos. Y una explicación plausible, y la única que quedaría bajo esta hipótesis, sería que hay muchos otros universos y la vida sólo se forma cuando el campo Higgs es liviano.

Carlstrom: Mi propia esperanza es que no veamos en el LHC nada de lo anterior y que el mundo sea mucho más excitante de lo pensado.

Reportero 9: Si ven algo, si encuentran la partícula Higgs, es bueno. Si no la encuentran, es bueno. ¿Hay algo que puedan ver en el LHC o en otro acelerador soñado que dirían que sería algo definitivamente correcto o incorrecto, por ejemplo, si la inflación está o no?
[Nota: ¡Qué buena pregunta!]

Krauss: Wow! Eso sería la inflación. Digo, mira dónde hemos alcanzado a mirar, pensar acerca del universo en escalas que son mucho más diferentes de lo que podemos medir ahora, de lo que puedes entender, es la mayor extrapolación probablemente en la historia de la física.

Carlstrom: La escala de energía, a la que pensamos que la inflación pudo ocurrir está mucho más allá de lo que podemos alcanzar con el LHC (o el ILC) o cualquier otro colisionador que se pueda construir en la Tierra.

Krauss: Por lo que debemos dar pasos pequeños, y siempre hay chances de tener suerte, pero lo que necesitamos son pruebas empíricas de ideas que están llevándonos en la dirección. Por lo que el descubrimiento de la supersimetría, por ejemplo, si es descubierta, definitivamente dirigirá nuestro entendimiento de la física fundamental y sugiere ideas acerca de la escala a la cual la inflación podría haber ocurrido, lo que restringirá las cosas tremendamente. Así tendremos nuevas cosas, pero eso es lo interesante. Los experimentos y las observaciones en cosmología han sido tan exitosos que estamos seriamente tratando de responder cuestiones sobre escalas que han sido previamente inimaginables, y así podría tomar un tiempo antes de obtener respuestas experimentales definitivas y debemos reconocer esa posibilidad.

Carlstrom: Pienso que la forma de falsear la inflación es seguir realizando observaciones, encontrando cosas y luego una nueva teoría reemplazará a la inflación y hará predicciones que podríamos testear, es probablemente la única forma que la inflación se irá.
Sobre eso no puedo pensar quién sabe lo que encontraremos en los próximos 10, 20, 30 años.

Krauss: Hay una posibilidad de las fluctuaciones vistas en la radiación de fondo de microondas que son llamadas Gaussianas y significa una especie [de fluctuaciones] tan aleatorias como puedan ser y si investigas más profundo encuentras que hubo algunas Gaussianas fundamentales, eso sería algo que nos llevaría a una dirección diferente, están de acuerdo?

Guth: Bueno, nos llevaría hacia ciertos tipos de modelos inflacionarios.

Krauss: Eso es, probablemente, que incluso entonces pueda ser falseable. Quizás debamos renunciar a ella como principio fundamental en cierto nivel y eso no significa que la ciencia terminará a una escala fundamental, significa que la clase de preguntas que podemos hacer estarán restringidas.

Fin del podcast Science Talk.

Fuentes y links relacionados


Sobre las imágenes


  • Cuadro de las tres generaciones de partículas elementales.
    Crédito: Wikipedia

  • Camille Flammarion L'Atmosphere: Météorologie Populaire

  • Expansión del universo. Crédito:Addison Wesley

  • Composición cosmológica del universo hoy. Crédito: Gerardo Blaco

  • Menú: Universo gratis. Crédito: Gerardo Blanco




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