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Continuando con el desarrollo de este tema tan interesante como es el del Multiverso, hemos comenzado a conocer cuáles son los tipos de Multiverso. En la publicación anterior realizada para ésta comunidad, hablamos acerca de nueve (9) tipos de Multiverso y el primero de ellos fue el Multiverso Mosaico; en esta ocasión hablaremos sobre el Multiverso Inflacionario y Cuántico.
Continuing with the development of this interesting subject as the Multiverse, we have begun to know what are the types of Multiverse. In the previous publication made for this community, we talked about nine (9) types of Multiverse and the first of them was the Mosaic Multiverse; in this occasion we will talk about the Inflationary and Quantum Multiverse.
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Multiverso Inflacionario // Inflationary Multiverse
Cuando hablamos de una teoría inflacionaria se hace mención a una posible expansión que debió darse en el inicio del universo y que daría una explicación a las discrepancias que emergen entre observaciones y la Teoría del Big Bang. Si se pudiera demostrar que él universo en el cual nos encontramos es el resultado de esta gran expansión dentro del espacio - tiempo, existen grandes probabilidades de que, de manera paralela también se hubiesen producido otras expansiones en otras regiones y con ello se haya dado lugar al Multiverso.
Sin embargo, se dice que la teoría clásica del Big Bang no es la correcta. Hay diferentes cuestiones que no encajan en ella si lo analizamos de manera empírica. Si estudiamos el universo desde su juventud, encontramos que regiones que se encuentran muy distantes entre sí poseen la misma temperatura, situación que resulta rara, que cosas que estén tan alejadas tengan la misma temperatura ya que no hay la posibilidad de que estén en contacto, partiendo de esta situación se postula la inflación cósmica.
Dicha inflación establece que en un periodo muy corto del universo, justamente después de su nacimiento, él mismo sufrió una enorme expansión el cual pasó de tener el tamaño de un átomo a algo impresionantemente gigante en fracción de segundos.
Aún no se ha logrado comprobar esto, pero dicha inflación ocurre porque hay un campo o una partícula elemental llamada inflatón, la cual al inicio del universo debió crecer de manera exponencial. Entre la comunidad científica que se encarga del cosmos y la astrofísica la teoría inflacionaria tiene mucho apoyo porque de ser cierta resolvería el problema del horizonte, el cual consiste en comprender “por qué la distribución de la materia y la radiación es homogénea en todas las regiones del universo”.
Ésta teoría fue establecida por primera vez por el cosmólogo Alan Guth en el año de 1981. Tiempo después, Andreas Albrecht, Paul Steinhardt y Andrei Linde introdujeron modificaciones a la propuesta de Guth y de esta manera poder adaptarla a teorías actuales, por ejemplo, la inflación cósmica se encuentra inmersa dentro del modelo estándar del Big Bang.
Ahora bien, la teoría de la inflación plantea que las distancias entre dos puntos distintos del espacio se incrementaron de manera exponencial en un corto intervalo de tiempo. Pero como las condiciones físicas de un momento a otro eran las mismas, eso puede explicar la simetría y homogeneidad que podemos observar actualmente en el universo.
Sin embargo, surgen muchas interrogantes al momento de entender dicha teoría, por ejemplo que la causó y por qué se detuvo. Y cómo aún no existe una explicación sólida de eso los científicos lo que suponen es que la inflación fue un proceso puntual dentro de algo más grande. Para entender un poco mejor este proceso, podríamos imaginar que el universo es una olla llena de granos de maíz explotando y convirtiéndose en cotufas, pero su diferencia es que la inflación sería eterna y los universos no tendrían interacción.
Pero el Multiverso que se originaría tendría una salvedad y es que en este caso las leyes de la física si podrían cambiar de un universo a otro. Al comienzo, existirían las mismas fuerzas fundamentales en el cosmos, pero ellas podrían presentar propiedades diferentes en cada universo. Cabe resaltar, que las fuerzas que rigen nuestro universo son como son debido a que las fases iniciales del universo, el Campo de Higgs hizo que las fuerzas se diferenciaran.
Partiendo de esa hipótesis, las fuerzas elementales cuando se originó el universo deberían ser las mismas para todo el espacio, pero como según se expandió son diferentes para cada universo y lo más increíble es que se piensa que esa diferencia es causal. Si pretendemos que el Multiverso es real, pueden haber infinitos universos con comportamientos totalmente diferentes, en lo cuales solo hay materia o energía oscura; universos con espacios - tiempos con otros patrones de comportamiento, donde el funcionamiento de la materia es radicalmente distinta, en conclusión, universos con sus propias reglas.
When we speak of an inflationary theory we are referring to a possible expansion that must have occurred at the beginning of the universe and that would give an explanation to the discrepancies that emerge between observations and the Big Bang Theory. If it could be demonstrated that the universe in which we find ourselves is the result of this great expansion within space-time, there are great probabilities that, in a parallel way, other expansions in other regions would also have taken place and with this, the Multiverse would have given rise to the Multiverse.
However, it is said that the classical Big Bang theory is not correct. There are different issues that do not fit into it if we analyze it empirically. If we study the universe from its youth, we find that regions that are very distant from each other have the same temperature, a situation that is strange, that things that are so far apart have the same temperature since there is no possibility that they are in contact, based on this situation cosmic inflation is postulated.
This inflation establishes that in a very short period of the universe, just after its birth, it underwent an enormous expansion which went from having the size of an atom to something impressively gigantic in a fraction of seconds.
This has not yet been proven, but inflation occurs because there is a field or an elementary particle called inflaton, which at the beginning of the universe must have grown exponentially. Among the scientific community in charge of the cosmos and astrophysics, the inflationary theory has a lot of support because if true it would solve the horizon problem, which consists of understanding “why the distribution of matter and radiation is homogeneous in all regions of the universe”.
This theory was first established by cosmologist Alan Guth in 1981. Later, Andreas Albrecht, Paul Steinhardt and Andrei Linde introduced modifications to Guth's proposal in order to adapt it to current theories, for example, cosmic inflation is immersed in the standard Big Bang model.
Now, inflation theory posits that the distances between two different points in space increased exponentially in a short interval of time. But since the physical conditions from one moment to the next were the same, this can explain the symmetry and homogeneity that we can currently observe in the universe.
However, many questions arise at the moment of understanding this theory, for example, what caused it and why it stopped. And since there is still no solid explanation, scientists assume that inflation was a punctual process within something bigger. To understand this process a little better, we could imagine that the universe is a pot full of corn kernels exploding and turning into popcorn, but the difference is that inflation would be eternal and the universes would not interact.
But the Multiverse that would originate would have a caveat and is that in this case the laws of physics could change from one universe to another. At the beginning, the same fundamental forces would exist in the cosmos, but they could present different properties in each universe. It should be noted that the forces that govern our universe are the way they are because in the initial phases of the universe, the Higgs Field caused the forces to differentiate.
Based on this hypothesis, the elementary forces when the universe originated should be the same for all space, but as it expanded they are different for each universe and the most incredible thing is that this difference is thought to be causal. If we pretend that the Multiverse is real, there can be infinite universes with totally different behaviors, in which there is only matter or dark energy; universes with space-time with other patterns of behavior, where the functioning of matter is radically different, in conclusion, universes with their own rules.
Multiverso Cuántico // Quantum Multiverse
Cuando hablamos de cuántica, decimos que un sistema puede estar en una superposición de estados, es decir, que son varios estados a la vez. Sin embargo, cuando lo observamos con detenimiento aparentemente es uno solo. Según la interpretación que la mecánica cuántica le da a esto es que se da un colapso de la función de onda.
Pero si es una superposición de estados, que sucede con con el resto de los estados? Está situación que podría denominarse como un colapso, es incomprensible según las leyes de la física. Pero para evitar ese colapso, surge lo que se conoce como “la interpretación del Multiverso de Hugh Everett” que según esa interpretación no es un colapso lo que ocurre, sino que son varios sucesos ocurriendo a la vez pero en realidades distintas.
Ahora bien, la mecánica cuántica es una rama de la física que se encuentra abierta a la interpretación dentro e la comunidad científica, no existe una interpretación asumida que genere un acuerdo como las matemáticas, que son claras y pueden conciliarse con la física. No obstante, ciertas posiciones de la mecánica cuántica generan la necesidad de que si existam múltiples realidades. Según la teoría cuántica, las partículas se describen como función de onda; las ondas son diferentes a las partículas, las ondas poseen varios valores a la vez, esto quiere decir que la partícula tiene diversas propiedades simultáneamente, a esto se le conoce como superposición cuántica.
Todo lo mencionado, es lo que da lugar al Gato de Schödinger, una de las paradojas más populares dentro de la física cuántica; el cual trata de un experimento mental de extrapolar la multiplicidad de estados de las partículas al caso de un gato que puede estar vivo o muerto en una caja, cuando la misma se abre la realidad es que existen dos posibilidades.
En la teoría clásica, se establece que un electrón puede estar en dos estados de manera simultánea. Pero, por qué cuando lo observamos solo se ve una versión? La respuesta es porque ocurre un colapso de la función de onda, que es la definición que se le da a la variación abrupta del estado de un sistema.
Pero, la interpretación que le da la mecánica cuántica no es muy bien vista porque deja muchas interrogantes. Entonces una alternativa para ello es la teoría que establece que los dos estados pueden estar existiendo al mismo tiempo, o mejor dicho se han disgregado las realidades.
El Multiverso Cuántico presenta la opción de que existan infinitas realidades detonadas por la disociación múltiple de cada acción ocurrida en el mundo físico, por muy pequeña que esta sea; partiendo de esto el hecho de balancear la mano de un lugar a otro establecería la creación de múltiples realidades. Él hecho de que una molécula, átomo o partícula la cual conforma la mano que también se mueve entonces también puede generar múltiples realidades, partiendo de ello se puede pensar que la cantidad de materia y energía que existe en el universo y la infinitud virtual del tiempo, la cantidad de universos sería de magnitud ilimitada e incomprensible.
When we talk about quantum, we say that a system can be in a superposition of states, that is, that it is several states at the same time. However, when we observe it closely, it is apparently only one. According to the interpretation that quantum mechanics gives to this is that there is a collapse of the wave function.
But if it is a superposition of states, what happens to the rest of the states? This situation, which could be called a collapse, is incomprehensible according to the laws of physics. But to avoid this collapse, what is known as “Hugh Everett's Multiverse interpretation” arises. According to this interpretation, it is not a collapse that occurs, but several events occurring at the same time but in different realities.
Now, quantum mechanics is a branch of physics that is open to interpretation within the scientific community, there is no assumed interpretation that generates an agreement like mathematics, which is clear and can be reconciled with physics. However, certain positions of quantum mechanics generate the need for multiple realities. According to quantum theory, particles are described as a wave function; waves are different from particles, waves have several values at the same time, this means that the particle has several properties simultaneously, this is known as quantum superposition.
All the above mentioned, is what gives rise to Schödinger's Cat, one of the most popular paradoxes in quantum physics; which is a mental experiment to extrapolate the multiplicity of states of the particles to the case of a cat that can be alive or dead in a box, when the box is opened, the reality is that there are two possibilities.
In the classical theory, it is established that an electron can be in two states simultaneously. But why is it that when we observe it, we only see one version? The answer is because there is a collapse of the wave function, which is the definition given to the abrupt variation of the state of a system.
But, the interpretation given by quantum mechanics is not very well seen because it leaves many questions. So an alternative to this is the theory that establishes that the two states can be existing at the same time, or rather the realities have been disintegrated.
The Quantum Multiverse presents the option of the existence of infinite realities detonated by the multiple dissociation of each action occurred in the physical world, no matter how small it may be; based on this, the fact of swinging the hand from one place to another would establish the creation of multiple realities. The fact that a molecule, atom or particle which conforms the hand that also moves then it can also generate multiple realities, starting from this we can think that the amount of matter and energy that exists in the universe and the virtual infinity of time, the amount of universes would be of unlimited and incomprehensible magnitude.
Ya para despedirme, agradezco a quienes se tomarnos unos minutos de su tiempo para leer mi publicación y me encantaría poder leer en los comentarios sus opiniones e impresiones sobre el tema.
In closing, I would like to thank those of you who took a few minutes of your time to read my publication and I would love to read in the comments your opinions and impressions on the subject.
Referencias
Drake, N. (2022). ¿Existe el multiverso? Lo que dice la ciencia. [Documento en línea] Disponible en:
Greene, B. (2011). La realidad oculta: Universos paralelos y las profundas leyes del cosmos. [Libro en línea] Disponible en:
References
Drake, N. (2022). Does the multiverse exist? What science says. [Online document] Available at:.
Greene, B. (2011). Hidden Reality: Parallel Universes and the profound laws of the cosmos[Online document] Available at:
Translator Deepl
