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¿Y si todo fuera “corpúsculo-onda”, incluso el universo mismo?

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Cuando una ley de la física se verifica mediante numerosos experimentos, si aparece una divergencia, tal vez sea necesario revisar los límites de la ley.
Así, la relatividad no destruyó la mecánica clásica de Newton, pero abrió las puertas a horizontes más lejanos.
Así avanza la ciencia, siempre más lejos, en distancia, en profundidad, en precisión…

Esta pequeña nota se refiere a mi actividad y a mis ideas como físico de entonces, que no pude desarrollar y corregir si fuera necesario posteriormente. Cito todo esto de memoria unos 50 años después con un lenguaje deliberadamente popularizado y, por tanto, imperfecto. Sin embargo, la memoria, la de nuestro cerebro, no es lo más fiable. Peor aún, frustrado por haber interrumpido mis investigaciones, incluso me negué a mantenerme al día sobre los avances en este campo. Hoy he decidido desenterrar este viejo recuerdo, un dulce sueño lejano, pero arraigado en mi alma, por tanto parte de mi ser, porque creo en la utilidad del "brainstorming", y creo que el cuestionamiento y la curiosidad es lo que mueve a los investigadores. Les dejo este trabajo inacabado para que lo utilicen como trampolín para recuperarse en otro lugar, siempre más lejos. Que me disculpan las vaguedads, ligadas al desgaste del tiempo. Peor aún, los documentos que había conservado se borraron con el tiempo y gradualmente se volvieron ilegibles. Pero las huellas seguramente deben encontrarse, entre otras, en las universidades japonesas, investigaciones dirigidas por el Dr. Suga y el Dr. Kaneko, mi muy estimado líder de investigación.

Comencé mi carrera en física de partículas dentro del BASJE (Experimento Conjunto de Ducha de Aire Boliviano) liderado por investigadores japoneses. Fue uno de los grupos de investigación del Observatorio de Física Cósmica de la Universidad Superior de San Andrés (Universidad Mayor de San Andrés o UMSA) en La Paz.

Nuestro laboratorio estaba a más de 5200m de altitud en Chacaltaya. Esta ubicación nos permitió, por la altitud, su proximidad, el ecuador y una ciudad que facilitaba los contactos, observar las “grandes cascadas atmosféricas” (grandes lluvias de aire). En aquella época era especialmente interesante para estudiar partículas elementales, porque los aceleradores de partículas aún no eran capaces de producir tales energías de colisión (esto fue en los años 70).

La montaña estaba llena de detectores Cherenkov y toda la electrónica asociada nos permitió enumerar las partículas detectadas para evaluar la relación entre la energía y las cantidades de partículas creadas. En aquel momento, mientras los físicos de partículas elementales todavía dudaban entre dos teorías, la de los quarks y la del bootstrap, los especialistas en rayos cósmicos discutían entre “bolas de fuego individuales” y “bolas de fuego múltiples” (“fireball”). También hay que decir que en su momento el famoso físico Richard Feynman había lanzado la idea de los partones, teoría que me sedujo y me empujó hacia el camino que quería abrir. La Sra. Chien-Shiung Wu también fue una luz que me inspiró. Hoy me arrepentiría de no haber tenido a Stephan Hawking como mi maestro, pero ya llevaba mucho tiempo fuera de carrera.

Con precisión y meticulosidad medimos la cantidad de partículas cósmicas que llegan a Chacaltaya. Utilizamos algoritmos basados ​​en cálculo de probabilidades muy avanzado con el método de Monte Carlo. Como en la universidad faltaban informáticos para actualizar nuestros programas, y como había estudiado Algol-60 en la Universidad de Grenoble con su fundador, me ofrecí como voluntario para encargarme de ello. A partir de estas medidas ampliamos la curva obtenida por las medidas realizadas en los aceleradores.

Poco a poco estos últimos nos alcanzaron y vimos con horror que su curva no coincidía con la nuestra. ¿Por qué esta discrepancia? Estábamos seguros de que habíamos hecho todo bien. La única diferencia estaba en la ubicación y la velocidad de movimiento del objetivo en relación con las mediciones.

Mis colegas quedaron decepcionados, pero, tal vez por la franqueza de la juventud imbuida de solidaridad con el grupo, recurrí a la mecánica cuántica para encontrar una solución. Y mi primera idea fue: "¿Y si el espacio y el tiempo también estuvieran formados por bloques de construcción elementales?". Entonces tuvimos un problema importante. Estudiamos las grandes cascadas cósmicas en Chacaltaya. Normalmente, los resultados que obtuvimos deberían ser una extensión de las curvas obtenidas con aceleradores de partículas menos potentes que los que nos ofrecía el Universo a 5.200 m de altitud. Sin embargo, cuanto más aumentaban la potencia de los aceleradores, más se desviaban sus curvas de las nuestras. “Busca el error” como diríamos. Mis compañeros estaban más que preocupados y, sin embargo, estaban seguros de que no habían cometido ningún error, ni electrónicamente ni en los ordenadores, ni en los detectores ni en los blindajes, en ninguna parte. Entonces me arriesgué a proponer una idea que estaba germinando en mí.

La teoría de la relatividad me dio la impresión de un agujero negro en sí mismo. En efecto, la imposibilidad de superar la velocidad de la luz, además de forma asintótica, me parecía transformar nuestro Universo en una prisión sin salida. Por otra parte, hipótesis como las relativas al taquión podrían ofrecer una salida. Pero surgieron dos preocupaciones. Por un lado, la relatividad resultó ser perfectamente fiable; por otro lado, parecería peligroso torcer la flecha del tiempo, un riesgo de causalidad y entropía.

Sin embargo, la relatividad nació sin destruir la mecánica clásica newtoniana. ¿Por qué no podría ocurrir lo mismo con la relatividad?, pensé. Por tanto, la idea sería enriquecer la relatividad cambiando “en los límites” las ecuaciones vinculadas a la velocidad. Entonces decidí repensar el concepto. “¿Y si fuera nuestra visión de las cosas la que nos desviara?” Pensé. De hecho, ¿por qué el punto de observación no influiría en la medición de una colisión? Porque era el único punto divergente entre los experimentos realizados en colisionadores y los rayos cósmicos. ¿Pero cómo explicarlo?

El factor de Lorentz se utiliza para calcular la contracción de longitud y la dilatación del tiempo de un objeto en movimiento. Viene dada por la fórmula 1/√(1-v²/c²). Ahora bien, esta fórmula me recordó a la trigonometría. Por otro lado, un físico de partículas elementales no puede evitar ver allí paquetes de ondas, y quien dice “ondas” evoca trigonometría. Estas ideas me llevaron a imaginar algo que podría explicar las discrepancias en nuestras observaciones en Chacaltaya de partículas que se mueven a una velocidad cercana a la de la luz.

Entonces, ¿cómo podemos ver las cosas desde otro ángulo sin romper lo que ya existe? ¿Otro ángulo? Se me ocurrió una idea loca: “¿y si en realidad no fuera espacio-tiempo, sino espacio-velocidad?” ¿Porque no? Las nociones de función de onda y dualidad onda-partícula estaban íntimamente ligadas a través de la noción de cuanto de momento angular, la constante de Planck. Y las nociones de espacio y velocidad también aparecieron en los enunciados del principio de indeterminación de Heisenberg.

Al mismo tiempo, otra idea del espacio pasaba por mi cabeza: la del espacio de fases. De hecho, ¿qué pasaría si fuera todo el universo lo que representáramos en el espacio de fases? Entonces se me ocurrió la idea de intentar representar el espacio y sus dimensiones desde este ángulo. Mejor aún, cada uno de estos universos podría existir en “paralelo”. Entonces, ¿cómo encontrar el camino hasta allí? ¿Cómo pasar de uno a otro? Se me ocurrió la idea misma, algo que exploté en una de mis novelas de ciencia ficción, imaginando un universo fractal en el que cada partícula contiene dentro de sí todo el resto del universo. Pero ese es otro tema.

Para volver a mi investigación. Siempre quise intentar comprender qué podría causar nuestras discrepancias en las mediciones. A partir del concepto de espacio de fases, imaginé una nueva visión del universo, una visión de universos múltiples. En esta sopa, todavía teníamos que asegurarnos de compartir el mismo entorno y por eso quería construir un universo basado en tres dimensiones principales: espacio, velocidad o tiempo, y "simultaneidad". Todas las partículas que interactúan entre sí se encontrarían en un plano de “simultaneidad”.

La siguiente pregunta sería en este caso: ¿cómo pasar de un plan a otro? ¿Sería “cruzando” la velocidad de la luz?

Por cierto, dado que el espacio está representado por tres ejes, ¿por qué no también el tiempo (frente a la velocidad)? Este nuevo dimensionamiento daría 7 ejes.

Desgraciadamente, el destino me obligó a cambiar de lugar de residencia por motivos de salud de Bernadette y, lo que entonces no sabía, a cambiar de profesión. En un principio intenté continuar mi investigación utilizando los recursos informáticos del centro de cómputo de la Universidad de Santa Cruz de la Sierra. Luego, para llegar a fin de mes como docente, acepté unirme al equipo de informáticos de este centro de computación. Definitivamente acababa de poner mi dedo meñique en el equipo de TI.

Mi sueño se acabó. Afortunadamente, yo era sólo una gota en el océano o un simple pólipo en un arrecife de coral, porque otros investigadores de física persiguen el mismo sueño. Incluso hay un pequeño artículo en Wikipedia, un borrador que, espero, no quedará en borrador: Relatividad doblemente especial. Este artículo cita en particular:

Las observaciones de rayos cósmicos de muy alta energía parecen violar el límite de Greisen-Zatsepin-Kuzmin. Si se verifica esta violación, podría poner en duda la relatividad especial en su forma actual.

A veces, incorporo este viejo sueño a mis novelas, y en particular a la última de la saga Hôdo: Les champs de signes Los campos de los signos).

Serge Jadot
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