lunes, 17 de junio de 2019

"Nuestro universo matemático", de Max Tegmark (2012)

Resumen del libro "Nuestro universo matemático", de Max Tegmark (2012)

Link original y actualizado del libro:

Resumen del libro por E.V.Pita, doctor en Comunicación, licenciado en Derecho y Sociología

Sociología, sociología de la Ciencia, sociología del conocimiento, cosmovisión, teoría científica, multiverso, universo, mecánica cuántica y gravitación

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Ficha técnica

Título: "Nuestro universo matemático"

Subtítulo: En busca de la naturaleza última de la realidad

Título original: Our Mathematical Universe. My quest for the ultimate nature of reality

Autor: Max Tegmark

Publicado en el 2012

Edición en español: Barcelona, 2014, Antonio Bosch, editor

Nota: hay una edición más reciente del 2019

Número de páginas: 456

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Biografía del autor Max Tegmark (hasta 2014)

Mark Tegmark es autor de más de 200 artículos académicos. Ha aparecido en docenas de documentales científicos, y su trabajo sobre galaxias compartió el primer premio como "Revelación del año 2003" de la revista Science. Es doctor por la Universidad de California, Berkeley, y es catedrático de física en el MIT

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Texto de la contraportada

En Nuestro universo matemático, Max Tegmark, uno de los físicos en activo más originales, nos conduce por un asombroso viaje que explora los misterios revelados por la cosmología, permitiéndonos descubrir la naturaleza de la realidad. Parte historia del cosmos, parte aventura intelectual, Nuestro universo matemático viaja desde el Big Bang hasta el futuro distante a través de mundos paralelos, a lo largo de todas las escalas posibles - desde la subatómica hasta la intergaláctica -, mostrando cómo las matemáticas proporcionan respuestas a nuestras preguntas sobre el mundo. ¿De dónde venimos? ¿Qué hace que el universo sea como es? En definitiva, ¿por qué estamos aquí? Con claridad meridiana, Max Tegmark examina estos misterios profundos permitiéndonos adentrarnos en las más vanguardistas y alucinantes teorías de la física. Lo que propone es una idea elegante y fascinante a la vez: que nuestro mundo fisico no sólo puede ser descrito por las matemáticas sino que es matemáticas.

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ÍNDICE
(resumido)


Prólogo: 


1. ¿Qué es la realidad?


Primera parte: Perspectiva macro


2. Nuestro lugar en el espacio


3. Nuestro lugar en el tiempo


4. Nuestro universo en números


5. Nuestros orígenes  cósmicos


6. Bienvenidos al multiverso



Segunda parte: Perspectiva micro


7. Legos cósmicos


8. El multiverso del nivel III



Tercera parte: Vuelta atrás



9. Realidad interior, realidad exterior y realidad consensuada


10. Realidad física y realidad matemática


11. ¿Es el tiempo una ilusión?


12. El multiverso del nivel IV


13. La vida, este universo y todo


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RESUMEN


El autor dice que la teoría de la inflación (que generó una gran evolución del universo poco después del Big Bag hasta que el cosmos adquirió el tamaño de una manzana) pudo haber generado infinitos universos paralelos, en algunos de los cuales hay copias de nosotros mismos que viven sus propias vidas (en los que una afortunada copia aprueba ese examen definitivo que en nuestro universo no pudimos).


De esta forma, examina la teoría de los multiversos y sostiene que hay cuatro tipos de universos paralelos (el tipo I, contiguo al nuestro y lleno de copias de nosotros mismos; el de tipo II, donde los universos están separados y hay otras leyes físicas; el de tipo III, y el tipo IV, que reúne todas las ecuaciones matemáticas).


También aborda los distintos finales del universo: como el Gran Frío (la expansión es infinita y los átomos se dispersan y el universo se vacía); el Big Rip (gran desgarramiento a causa de la inflación que va más rápido que la expansión del espacio en algunos lugares del universo y desgarra el espaciotiempo), el Big Crunch (la energía oscura no es bastante fuerte para expandir el universo y la gravedad retrae toda la materia hasta concentrarse en una singularidad; una especie de Big Bang al revés)


La teoría de los multiversos se basa en la teoría de la inflación, la solución de Alan Guth para explicar porqué el universo es tan grande. Todo el mundo cree que es cierta porque se observa lo predicho por la teoría: un universo plano.


Al final del libro, se plantea algunas dudas sobre si la inflación es correcta porque genera infinitas soluciones, y esa no parece ser la mejor solución para resolver un tema.


En principio, la clave del libro es la inflación eterna porque puede crear un universo infinito dentro de lo que desde fuera parece un volumen subatómico. Una observadora situada en su interior vería el suceso A simultáneo al B, el suceso C simultáneo al D, vería la superficie infinita en forma de U donde acaba la inflación como su tiempo cero, la superficie infinita en forma de U donde se forman los átomos como su tiempo 400.000 años, etc... 


El inventor de los universos paralelos fue Everett, pero lo hizo como una predicción y no como teoría.


Una de las cuestiones importantes que aborda es el hecho de que el tejido del espacio y el tiempo tenga una serie de botones que pueden adoptar distintas posiciones en diferentes partes del multiverso del nivel II. El actual universo tiene 32 botones que admiten un ajuste continuo aparte de otros mandos adicionales como una cantidad distinta de posiciones para controlar el tipo de partículas que pueden darse en él. 


Por ejemplo, la densidad de la energía oscura varía de un universo a otro, de forma que las galaxias, planetas y la vida solo surgirán en eses universos donde sea más baja. La fracción habitable sería del 20 % en un test rápido pero en la realidad quizás se acerque a 10x-120 (una posibilidad de tener un universo como este entre quintillones de trillones de posibilidades).


Del mismo modo, si la densidad de la energía oscura, la materia oscura y los neutrinos experimentasen variaciones sustanciales dentro de un multiverso del nivel II, la mayoría de los universos estarían desprovistos de vida y las probabilidades serían muy estrechas.



En el capítulo 5, indica que la teoría más aceptada sobre lo que ocurrió en los primeros instantes recibe el nombre de inflación cosmológica y defiende que el espacio no solo es verdaderamente colosal, sino que es infinito y que alberga una cantidad infinita de copias exactas de usted e incluso una cantidad mayor de reproducciones similares a usted que viven todas las variantes posibles de su vida en dos clases diferentes de universos paralelos. Añade que si esta teoría se demostrase cierta, significaría que habría otra gente igual a mí viviendo la misma vida con ligeras variaciones.


En el capítulo 8, el autor explica que si una versión de mí mismo en dos lugares diferentes, una sobrevirá. Como mi conciencia solo existe allí donde estoy vivo ¿significa esto que subjetivamente me sentiré inmortal? En tal caso, ¿se sentirá también usted subjetivamente inmortal y, con el paso del tiempo, la persona más anciana de la Tierra?


En el capítulo 11, el autor recalca que los descubrimientos de la física desafían algunas de nuestras ideas esenciales sobre la realidad, tanto cuando observamos de cerca el microcosmos como cuando enfocamos al macrocosmos. Indica que el empleo de la neurociencia para ahondar en el funcionamiento del cerebro cuestiona muchas ideas relacionadas con la realidad incluso a la escala intermedia humana.


En los capítulos 10 y 12 indaga sobre las relaciones entre la computación, las matemáticas, la física y la mente, y explorará la posibilidad de que nuestro mundo físico no solo se describe mediante matemáticas sino que es matemáticas, lo que nos convierte en partes conscientes de un objeto matemático gigante. Esto conduce a un conjunto nuevo y definitivo de universos paralelos tan vasto y exótico que todas las extravagancias mencionadas con anterioridad se quedan raquíticas a su lado, "lo que nos obliga a renunciar a muchas de las nociones más arraigadas que tenemos sobre la realidad".


Según el autor, la relatividad general precide el interior de agujeros negros, mientras que la inflación predice universos paralelos del nivel I, la inflación y el paisaje predicen el universo paralelo de nivel II, la mecánica cuántica sin colapso genera universos paralelos del nivel III y la hipótesis de la realidad exterior predice universos paralelos del nivel IV.


En el multiverso de tipo I, que tuviese dos partículas con 24 disposiciones posibles, hay que mirar 16 universos para encontrar una repetición de un universo en particular. Si nuestro universo real puede contener 10x10x116 partículas dispuestas de 10x10x116 formas distintas, habrá que recorrer 10x10x116 universos paralelos antes de llegar a una copia idéntica.


En el multiverso  de tipo II, la inflación eterna crea regiones infinitas pero es imposible viajar entre ellas porque la inflación sigue creando espacio nuevo entre nosotros y nuestro destino más deprisa de lo que se puede viajar por él. Según sostiene, la expansión del espacio y el hecho de que la inflación siga acabando en ciertos lugares confiere al multiverso de tipo II una estructura en forma de árbol. La inflación continúa en la parte gris de aspecto arbóreo del espacio y el tiempo, y cada región en forma de U donde la inflación ha concluido es el multiverso infinito del nivel I.


El universo del nivel III se basa en la función de onda cuántica y la clonación. En un mundo de infinitas posibilidades, solo se haría uno real mediante la decoherencia (el colapso de la función de onda, de forma que las probabilidades pasan a ser un resultado real). En el multiverso de nivel III, los universos paralelos están aquí mismo y en ellos los sucesos cuánticos hacen que la realidad clásica se divida y diverja en hilos históricos paralelos, sin añadir más hilos.


El universo matemático (nivel IV) tiene relación con los espacios de Hilbert (puros objetos matemáticos) y con el hecho de que la naturaleza de las partículas sea definida solo de forma matemática (posición, carga).


Distingue entre la realidad exterior (descripción matemática), realidad consensuada (descripción de la física clásica) y realidad interior (percepción subjetiva).


Para describir el lugar donde estamos del universo matemático necesitaríamos una descripción numérica enorme.



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