Visualizando Once Dimensiones: Thad Roberts en TEDxBoulder

En esta charla Thad Roberts revela una teoría que podría probar ser la clave para simplificar las varias complejidades de la mecánica cuántica, el espacio y el tiempo.

¿Hay alguien aquí interesado
en otras dimensiones?

(Aplausos)

Bien.

Bueno, gracias a todos
por su tiempo... por su espacio.

(Risas)

Bien, qué bien
que eso funcionó.

Bien.

Imaginen un mundo cuyos
habitantes viven y mueren

creyendo sólo en la existencia
de dos dimensiones espaciales.

Un avión.

Estos forasteros verán ocurrir
algunas cosas bastante raras:

cosas imposibles de explicar dentro
de los confines de su geometría.

Por ejemplo, imaginen que un día,
algunos científicos forasteros ven esto:

un juego de luces de colores
que aparecen aleatoriamente

en distintos lugares a
lo largo del horizonte.

No importa cúan arduo intenten
darle sentido a estas luces,

no podrán llegar a una teoría
que pueda explicarlas.

Algunos de los científicos más listos

podrían haber resuelto una manera de describir
estos destellos de forma probabilística.

Por ejemplo, cada 4 segundos,

hay un 11% de probabilidad de que
un destello rojo ocurra en algún lugar de la línea.

Pero ningún forastero podrá
determinar exactamente cuándo o

dónde se verá la próxima luz roja.

Como una consecuencia,
empezaron a pensar

que el mundo contenía
un sentido de indeterminación,

que la razón por la que
estas luces no pueden explicarse.

es que en el nivel fundamental,
la naturaleza simplemente no tiene sentido.

¿Están en lo cierto? ¿Acaso el hecho
de que se vieron forzados

en describir estas luces
probabilísticamente

en realidad significa que
el mundo es indeterminista?

La lección que podemos
aprender de los forasteros

es que cuando suponemos sólo una parte
de la geometría completa de la naturaleza,

eventos deterministas pueden aparecer
fundamentalmente indeterministas.

Sin embargo, cuando
expandemos nuestra visión

y ganamos acceso a la geometría
completa del sistema,

la indeterminación desaparece.

Como pueden ver, ahora podemos
determinar exactamente cuándo y dónde

la siguiente luz roja
se verá en la línea.

Estamos aquí esta noche

para considerar la posibilidad de
que somos como los forasteros.

Porque, como resulta, nuestro mundo
está cribado de misterios

que simplemente no parecen ajustarse a
las supuestos geométricos que hemos hecho.

Misterios como espacio tiempo deformado,
agujeros negros, túneles cuánticos,

las constantes de la naturaleza,
materia y energía oscuras, etc.

La lista es bastante larga.

¿Cómo respondemos a estos misterios?

Bueno, tenemos dos opciones:

podemos ya sea aferrarnos a
nuestras suposiciones previas

e inventar nuevas ecuaciones que existen
de alguna forma afuera de lo métrico,

como un vago intento de
explicar lo que está pasando,

o podemos dar un paso más audaz,
desechando nuestros viejos supuestos

y construir un nuevo
anteproyecto de la realidad.

Uno que incluya
estos fenómenos.

Es hora de dar ese paso.

Porque estamos en la misma
situación que los forasteros.

La naturaleza probabilística
de la mecánica cuántica

tienen a nuestros científicos
en la creencia

muy en el fondo, que
el mundo es indeterminado.

Entre más cerca miremos,
más averiguaremos que

la naturaleza no tiene sentido.

Mmhh...

Quizá lo que todas estos misterios
nos están diciendo en realidad

que hay más de lo
que vemos en el cuadro.

Que la naturaleza tiene una geometría
más abundante de la que suponemos.

Quizá los fenómenos
misteriosos de nuestro mundo

se pueden en efecto explicar
con una geometría más abundante

con más dimensiones.

Esto quiere decir que estamos atrapados
en nuestra propia versión de 'llanura'.

Y si ese es el caso,
¿cómo salimos?

¿Al menos conceptualmente?

Bueno, el primer paso es asegurarnos que
sabemos exactamente qué es una dimensión.

Una buena pregunta
para empezar es:

¿Qué tienen X, Y y Z que
las hacen dimensiones espaciales?

La respuesta es que un cambio
en posición en una dimensión

no implica un cambio de
posición en las otras dimensiones.

Las dimensiones son descriptores
independientes de posición.

Así Z es una dimensión porque un objeto
se puede mantener quieto en X y Y

mientras se mueve en Z.

Entonces para proponer que
hay otras dimensiones espaciales

es decir que debe ser
posible para un objeto

mantenerse quieto en X, Y y Z,

y aún así moverse en
algún otro sentido espacial.

¿Pero en donde podrían
estar estas otras dimensiones?

Para resolver ese misterio,
necesitamos hacer un ajuste fundamental

de nuestros supuestos
geométricos del espacio.

Necesitamos suponer que el espacio
es cabal y físicamente cuantificable,

que está hecho de
piezas interactivas.

Si el espacio es cuantificable,

entonces no se puede dividir infinitamente
en incrementos cada vez más pequeños.

Una vez que alcanzamos
un tamaño fundamental,

no podemos ir más allá

y aún hablaremos de
distancias en el espacio.

Consideremos una analogía:

imaginen que tenemos
una pedazo de oro puro

que queremos cortar en
mitades una y otra vez

Podemos jugar con dos preguntas:

¿cuántas veces podemos
cortar la mitad que tenemos?

Y, ¿cuántas veces podemos cortar la mitad
que tenemos y que siga siendo oro?

Estas son dos preguntas
completamente diferentes,

porque una vez que
llegamos a un átomo de oro,

no podemos ir más allá

sin rebasar
la definición de oro.

Si el espacio se cuantifica,
entonces la misma cosa se aplica.

No podemos hablar de
distancias en el espacio

que sean menores a la unidad
fundamental de espacio

y por la misma razón, no podemos
hablar de pedazos de oro

que sean menores
a un átomo de oro.

Cuantificar el espacio nos lleva
a un cuadro geométrico nuevo.

Uno como éste,

donde la colección de
estas piezas, estos quanta

se unen para construir
la tela de X, Y y Z.

Esta geometría tiene
11 dimensiones.

Así que si están viendo esto, ya lo
entendieron. No irá más allá de Uds.

Sólo necesitamos darle sentido
a lo que está pasando.

Noten que hay tres tipos
distintos de volumen

y todos los volúmenes
son tridimensionales.

La distancia entre dos puntos en el espacio
se vuelve igual al número de quanta

que hay instantáneamente entre ellos.

El volumen dentro de
cada cuánto es interespacial,

y el volumen en que se mueven
los cuántos es superespacial.

Noten cómo teniendo información
perfecta de la posición X, Y y Z,

sólo nos permite identificar
a un solo cuánto de espacio.

También noten que ahora
es posible para un objeto

que se mueve interespacialmente
o superespacialmente

sin cambiar en absoluto
su posición X, Y y Z.

Esto significa que hay
9 formas independientes

para que un objeto se mueva.

Esto hace 9 dimensiones espaciales:

3 dimensiones de volumen X, Y y Z,
3 dimensiones de volumen superespacial,

y 3 dimensiones de
volumen interespacial.

Luego tenemos al tiempo,
que se puede definir como

el número total de resonancias
experimentadas por cada cuánto.

Y el supertiempo nos permite describir
su movimiento a través del superespacio.

De acuerdo, sé que esto es un revoltijo,
dicho más rápido de lo que quisiera,

porque hay tantos más detalles
que podríamos examinar.

Pero hay una ventaja significativa
el poder describir el espacio

como un medio que puede poseer
densidad, distorsión y ondas.

Por ejemplo, ahora podemos describir
el espacio tiempo curvo de Einstein

sin dimensionalmente
reducir el cuadro.

La curvatura es un cambio en
la densidad de estos cuántos de espacio.

Entre más densos los cuántos se hagan,
menos pueden resonar libremente

y por tanto experimentan menos tiempo.

Y en las regiones
de máxima densidad

donde los cuántos están todos
compactados completamente,

como en los agujeros negros,
no experimentan el tiempo.

La gravedad es simplemente
el resultado de un objeto que viaja directo

a través del espacio curvo.

Viajar directamente
en el espacio X, Y y Z

significa que tanto su lado
izquierdo como el derecho

viajan la misma distancia, interactúan
con el mismo número de quanta.

Así cuando existe un gradiente
de densidad en el espacio,

el trayecto directo es aquel que provee
una experiencia de espacio uniforme

a todas las partes de
un objeto en movimiento.

Bueno, esto es un gran problema.

Si han visto alguna vez una gráfica
de la curvatura de Einstein,

la curvatura de espacio tiempo,

quizán hayan notado que una de
las dimensiones no está etiquetada.

La suposición fue que tomamos
un plano de nuestro mundo

y cada vez que hubo una masa
en ese plano, lo estirábamos;

si había más masa,
la estirábamos más,

para demostrar cuánta
curvatura había.

¿Pero en qué dirección
estábamos estirando?

Nos deshicimos de la dimensión Z.

Nos olvidamos de ella todas
las veces en nuestros libros.

Aquí, no tuvimos que
deshacernos de la dimensión Z.

Llegamos a mostrar
la curvatura en toda su forma.

Y esto es un verdadero
gran problema.

Otros misterios que
surgen de este mapa,

como los túneles cuánticos...

¿Recuerdan a nuestros forasteros?

Bueno, ellos ven un destello rojo
aparecer en algún lugar del horizonte

y luego desaparecer y
por lo que a ellos respecta,

se ha ido del universo.

Pero si un destello rojo aparece otra vez,
en algún otro lugar de la línea,

podrían llamarlo túnel cuántico.

De la misma forma que
cuando vemos un electrón,

y luego desaparece
de la tela del espacio

y reaparece en algún otro lugar
y aquel otro lugar

¿puede estar más allá de la frontera
que no se supone que puede rebasar?

¿De acuerdo? ¿Pueden ver este cuadro
ahora para solucionar ese misterio?

¿Pueden ver cómo los misterios de nuestro mundo
pueden transformarse en aspectos elegantes

de nuestro cuadro geométrico?

Todo lo que tenemos que hacer
para darle sentido a estos misterios

es cambiar nuestros supuestos
geométricos para cuantificar el espacio.

Bien, este cuadro también
tiene algo que decir

acerca de dónde vienen
las constantes de la natualeza;

como la velocidad de la luz, la constante de
Planck, la constante gravitacional y demás.

Puesto que todas la unidades de expresión:
Newtons, Joules, Pascales, etc.,

se pueden reducir a
cinco combinaciones de

longitud, masa, tiempo,
amperaje y temperatura,

cuantificar la tela del espacio

significa que esas 5 expresiones deben
también ser unidades de cantidad.

Así esto nos da 5 números que
brotan de nuestro mapa geométrico.

Las consecuencias naturales de
nuestro mapa, con unidades de uno.

Hay otros dos números
en nuestro mapa.

Números que reflejan
los límites de la curvatura.

Pi se puede usar para representar
el estado mínimo de curvatura,

o cero curvatura, mientras que
un números que llamaremos zhe,

se puede usar para representar
el estado máximo de curvatura.

La razón de que ahora tengamos un máximo
es porque hemos cuantificado el espacio.

No podemos continuar
así indefinidamente.

¿Qué hacen estos
números por nosotros?

Bueno, esta larga lista aquí
son las constantes de la naturaleza,

y si han notado, aun cuando
están pasando muy rápido,

todos están hechos de 5 números

que provienen de nuestra
geometría y los dos números

que provienen de
los límites de curvatura.

Por cierto, eso es un auténtico problema
para mí, es un verdadero problema.

Esto significa que
las constantes de la naturaleza

provienen de
la geometría del espacio:

son necesariamente
consecuencias del modelo.

Bueno, esto es muy divertido
porque tiene tantos remates,

pues es difícil saber exactamente
quién quedará atrapado en dónde.

Pero este nuevo mapa,

nos permite explicar la gravedad,

en una forma que es
totalmente conceptual hoy,

conciben todo el cuadro
en sus cabezas,

agujeros negros, túneles cuánticos,
las constantes de la naturaleza,

y en caso de que ninguno de
ellos capture su imaginación,

o nunca antes haya oído de ellos,

en definitiva apenas han oído
de la materia y la energía oscuras.

Esas también son
consecuencias geométricas.

La materia oscura, cuando
miramos galaxias distantes,

y vemos las estrellas que
orbitan alrededor de esas galaxias,

las estrellas en las orillas
se mueven demasiado rápido,

parecieran tener gravedad extra.

¿Como nos explicamos esto?
Bueno, no pudimos, entonces dijimos

que debe de haber alguna materia
ahí, que crea más gravedad,

que ocasiona esos efectos,
pero no podemos ver la materia.

Entonces la llamamos materia oscura, y la
definimos como algo ¡que no pueden ver!

Lo cual está bien, es un buen paso,
es un buen comienzo,

pero aquí en nuestro modelo no tenemos
que hacer ese tipo de salto.

Dimos un salto, dijimos
que el espacio se cuantifica,

pero todo lo demás
queda fuera de eso.

Aquí decimos que el espacio está
hecho de partes fundamentales,

de la misma forma en que creemos
que el aire está hecho de moléculas.

Si eso es cierto, entonces
el requisito automático es

que podemos tener cambios en densidad,
esto es de donde viene la gravedad,

pero también deben
tener cambios de fase.

¿Y qué estimula un cambio de fase?

Bueno, la temperatura.

Cuando algo se enfría,
su arreglo geométrico cambiará,

y cambiará su fase.

Un cambio de fase aquí, en
las regiones externas de las galaxias,

producirá un campo gravitacional,

porque eso son
los campos gravitacionales,

son cambios de densidad.

¿De acuerdo?

Nos saltamos todo esto.

Y ahora veremos la energía
oscura en 15 segundos.

Cuando miramos hacia el cosmos,
vemos que la luz distante

se corre hacia el rojo, ¿de acuerdo?

Esto es que pierde algo de
su energía al viajar hacia nosotros.

durante miles de millones de años.

Ahora, ¿cómo explicamos
ese corrimiento al rojo?

Actualmente decimos que esto significa que
el universo se expande, ¿sí?

Todas nuestras afirmaciones de que el universo
se expande provienen de esto,

de mediciones de cómo
el corrimiento al rojo cambia,

de esta distancia a
esta distancia a esa distancia.

¿Bien? Y también medimos
la expansión de esa forma.

Pero hay otra forma de
explicar el corrimiento al rojo.

Así como hay otra forma de explicar
cómo es que tenía un diapasón

entonado en Do,

y cuando entré al túnel,
podían oír la nota Si.

Seguro pueden decir que se debe a
que me estoy moviendo dentro del túnel,

pero también puede ser porque
la presión de la atmósfera

está disminuyendo mientras
el sonido viaja a sus oídos.

Eso como que es
un poco descabellado

porque la presión atmosférica
no disminuye rápido,

pero cuando hablamos de miles de millones
de años luz de viaje por el espacio,

todo lo que necesitamos
son los quanta

para tener una pequeña cantidad de
inelasticidad y el cambio al rojo es inminente.

Bueno, hay mucho más
por explorar en esto,

y si están interesados,
revisen este sitio web

y dennos toda
la retroalimentación que puedan.

Se nos acaba el tiempo; sólo diré que este
anteproyecto nos da una herramienta mental

una herramienta que puede expander
el alcance de nuestra imaginación

y quizá, incluso vuelva a encender
la búsqueda del romanticismo de Einstein.

Gracias.

(Aplausos)