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¿Pueden la supersimetría y el multiverso ser verdaderos al mismo tiempo?

¿Pueden la supersimetría y el multiverso ser verdaderos al mismo tiempo?

Múltiples universos en todas partes

Hemera / ThinkStock

Cuando te imaginaste a ti mismo como un adulto, es posible que hayas tenido la idea de ser sofisticado. Inteligente. Urbano también. El tipo de adulto que va a cenar y habla dulces palabras sobre filosofía, los temas del día, las grandes cuestiones de la ciencia.

Así que creciste y descubriste que cuando ibas a la casa de un amigo a hacer una barbacoa en el patio trasero (resulta que las cenas ahogadas son en su mayoría ficción), les gritaste a tus hijos que saltaran de la pila en lugar del abono, despertando simpatía. tener que rehacer el techo y tratar de no dar a entender que no recuerda el nombre de la persona con la que está hablando.

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En otras palabras, es posible que desee un poco más de inteligencia y mucho menos alitas de barbacoa con miel. La próxima vez, intente esta pregunta para adormecer su mente: ¿Pueden ser verdad la supersimetría y el multiverso?

Para resolver este problema, comenzaremos con una lección sobre supersimetría. Para comprender la supersimetría, primero debe comprender que, en sí misma, no es una “teoría”. La supersimetría es una extensión de lo que llamamos el modelo estándar, que le dice a los físicos qué partículas existen y cómo funcionan en el nivel fundamental. Básicamente, representa 12 partículas fundamentales y cuatro fuerzas con las que interactúan.

El modelo estándar, desafortunadamente, no puede explicar las variaciones realmente problemáticas en la forma en que funciona el universo. Por ejemplo, no tiene una solución para lo que es la materia oscura: es una variable aún invisible que parece poblar más de una cuarta parte de nuestro universo. [source: NASA].

La supersimetría intenta llenar los vacíos en el modelo estándar diciendo que, por cada partícula de materia conocida que tenemos, hay una partícula de fuerza mucho más pesada y viceversa. [source: Fermilab]. Estos “supercompañeros” serían de gran ayuda para comprender el Modelo Estándar. También ayudarían a explicar cosas como la materia oscura, ya que la supercompañera más ligera sería un buen candidato para cosas misteriosas.

Quizás incluso mejor para los físicos, que hasta ahora han estado encantados de confirmar las respuestas naturales a las preguntas de la física, la supersimetría proporcionaría una elegante solución a las deficiencias del modelo estándar. Funcionaría con ecuaciones matemáticas, mientras equilibra perfectamente la masa del bosón de Higgs con lo que observamos, lo que explica por qué Higgs es mucho más ligero de lo que predice el modelo estándar solo. Sería genial.

Aún así, existe un problema muy complicado con los supercompañeros. Es el pequeño detalle que no parece existir, al menos no en las mismas colisiones de protones que nos llevaron al bosón de Higgs. Aquí es donde todos los modelos matemáticos predicen que deberían estar, pero no lo son. No es necesario ser un físico de partículas para saber que es un problema cuando algo no existe donde espera que esté.

Los físicos, sin embargo, no han tirado la toalla por completo. Se espera que el Gran Colisionador de Hadrones choque con energías más altas cuando se encienda nuevamente en 2015, y muchos esperan que las colisiones resulten en algunos fenómenos interesantes, incluido el descubrimiento de superpartículas en masas más altas de lo que era posible en ellas. Colisiones realizadas hasta ahora. .

Sin embargo, otros físicos buscan otras explicaciones si la supersimetría resulta ser un sueño irreal. Saluda al multiverso.

En particular, saluda al multiverso. Hay muchos. La idea básica del multiverso es que nuestro universo es uno en una sopa infinita de. . . Bueno, algo? De todos modos, todos estos multiversos se desarrollaron a medida que sucedieron, siguiendo las leyes que tienen, al azar. Nuestro universo tuvo la suerte de ser perfecto para crearnos, junto con toda la basura del cosmos. Lo que puede parecer especial y divertido para ti y para mí, quiero decir, ¡mira lo increíbles y diferentes que tenemos que ser de todos esos otros universos estúpidos! – pero para muchos físicos el multiverso es un niño desordenado y desordenado.

Piense un poco más en lo que significa estar en un multiverso. La supersimetría es el hablante de la clase. Tiene materiales básicos y fortalezas que funcionan en conjunto para garantizar que sea predecible y consistente. Multiverse, por su parte, prácticamente se tragó una bebida energética, ingresó a los SAT y obtuvo una puntuación perfecta. Quizás lo adivinó; tal vez él realmente supiera todas las respuestas. Eso no importa. Pero podemos rastrear fácilmente el éxito de la supersimetría como metódico y predecible, mientras que el multiverso no tiene precedentes en ser un estudiante tan brillante; en cambio, todo es un éxito y fracaso.

Para algunos científicos, esto es profundamente perturbador. Si somos parte de un universo donde las cosas funcionan de una manera solo porque es aleatorio cómo funcionan las cosas aquí, sabiendo que en otro universo funcionan de manera diferente, solo porque, también podrían tirar la toalla. ¿De qué sirve saber si es por casualidad? Todo esto implica que siempre hicimos las preguntas equivocadas. No es “¿Por qué vemos que el universo se comporta de esta manera?” pero tal vez “¿Cómo funciona otro universo?”

Entonces, ahora que entendemos la supersimetría y la idea de un multiverso, ¿tenemos alguna esperanza de intentar reconciliarlos? Es importante recordar, en primer lugar, que estamos hablando de teorías que van más allá del Modelo Estándar: ni la supersimetría ni el multiverso intentan identificar o incluso definir las partículas fundamentales que observamos directamente. [source: Willenbrock]. Estas son solo dos formas de intentar comprender por qué la materia y las fuerzas fundamentales interactúan de esta manera.

Y, de alguna manera, podemos acortar nuestra pregunta para preguntar simplemente: “¿Puede existir la supersimetría en un multiverso?” La respuesta a eso: absolutamente. Como dijimos, la idea de un multiverso deja abiertos un número razonablemente infinito de universos. La forma en que se clasifican, ya sea que funcionen como los nuestros o de manera diferente o ligeramente iguales o ligeramente diferentes, es completamente discutible. Es razonable suponer que si hubiera un número infinito de universos, uno de ellos podría funcionar supersimétricamente. Cualquier cosa puede pasar en otro universo y, si hay suficiente, todo pasará.

La supersimetría, recuerde, daría un orden natural, y con suerte observable, a la forma en que las partículas y la fuerza funcionan en nuestro universo. No es una idea teórica sobre la naturaleza del cosmos, a diferencia del multiverso. Por lo tanto, la supersimetría y el multiverso no son exactamente mutuamente excluyentes y ofrecen soluciones a problemas similares. Pero tratan con ideas que son lo suficientemente diferentes como para que teóricamente puedan tener ambas al mismo tiempo.

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