Notas sobre "El gran diseño" de Stephen Hawking y Leonard Mlodinow. Part.I

A partir de ahora, subiré notas sobre los libros que estoy usando para mi investigación.

Cáp.1: El misterio del ser

Fis. Cuántica: Richard Feynman:

Un sistema no tiene una sola historia, sino todas las historias posibles.

Realismo dependiente del modelo:

Nuestro cerebro interpretan los datos de los órganos sensoriales elaborando un modelo del mundoà como predicen de manera exacta, lo entendemos como real. ¿Y otro modelo que predice de igual manera, cuál es más real?

¿Habrá un modelo final? Teoría M, posible candidata:

 Es una toda una familia de teorías distintas (similar a un mapamundi): aspectos de la misma teoría subyacente. Dominios limitados. Muchos universos creados de la nada, con diferentes historias posibles.

Cáp.2: Las reglas de la ley

Galileo: El objetivo  de la ciencia es investigar las relaciones cuantitativas que existen entre los fenómenos físicos.

Descartes y Newton: Las leyes que experimentamos eran las únicas posibles (reflejo de la propia naturaleza intrínseca de Dios). Sea cuales sean las condiciones iniciales, a lo largo del tiempo evolucionaría hacia un mundo idéntico al nuestro.

Ley de la naturaleza: Una regla basada en una regularidad observada que proporciona predicciones que van más allá de las situaciones inmediatas en que se ha basado su formulación. A futuro

No todas las generalizaciones que observamos pueden ser consideradas como leyes (según la posibilidad o imposibilidad de ser de otra manera)

La mayoría de las leyes de la naturaleza existen como parte de un sistema mayor y mutuamente interconectado de leyes. Formuladas en términos matemáticos. Se cumplan sino universalmente, al menos bajo un conjunto estipulado de condiciones.

¿Cuál es el origen de dichas leyes?¿Hay algunas excepciones a estas leyes (milagros)?¿Hay un solo conjunto posible de leyes?

Laplace: Dado el estado del universo en un instante dado, un conjunto completo de leyes determinan completamente tanto el futuro como el pasado (determinismo científico). Se excluye la posibilidad del milagro. Debería cumplirse también para las personas

¿Tenemos libre albedrío? ¿En qué punto del árbol de la evolución se desarrollo? ¿Quiénes lo tienen?

Nuestros procesos mentales (química) son regidos por las leyes físicas. Las neurociencias corroboran que es nuestro cerebro físico el que determina nuestras acciones.

En la práctica, es imposible predecir el comportamientoà Teoría efectiva: Marco creado para modelizar algunos fenómenos observados, sin necesidad de describir con todo detalle sus procesos subyacentes: Teoría de que los individuos tienen libre albedrío. (psicología)

Si hay libre albedrío pues somos cuerpo (materia) y lenguaje-experiencia (procesos mentales).

Platón, Aristóteles, Descartes, Einstein: los principios de la naturaleza existen por “necesidad”, es decir, porque son las únicas leyes que tienen consistencia lógica.

Cáp.3: ¿Qué es la realidad?

¿Cómo sabemos que nosotros tenemos la visión verdadera, no distorsionada de  la realidad?

Se podrían formular leyes científicas que siempre se cumplan en un sistema de referencia “distorsionado” y la teoría sería una imagen valida

No hay imagen – ni teoría- independiente del concepto de realidadà  realidad dependiente del modelo: Una teoría física o una imagen del mundo es un modelo (de naturaleza matemático) y un conjunto de reglas que relacionan los elementos del modelo con las observaciones.

Ciencia clásica: Modelo de mundo real, con propiedades definidas e independiente del observador. Nuestras medidas y percepciones se deben corresponder con dichos objetos. Todos miran lo mismo. Realismo

Mecánica cuántica: desafía el realismo: No hay propiedades definidas hasta que sean medidas por el observador. Algunos objetos individuales ni siquiera tienen una existencia independiente, sino tan sólo existen como parte de un conjunto. (hipótesis del principio holográfico)

Realistas: la demostración de que las teorías científicas representan la realidad  radica en sus éxitos. Contraargumento: resultados satisfactorios en el mismo fenómeno con otros marcos conceptuales (antirealistas)

Hume: Aunque no tengamos garantías racionales para creer en una realidad objetiva, no nos queda otra opción sino actuar como si dicha realidad fuera verdadera

Realismo dependiente del modelo: Carece de sentido preguntar si un modelo es real o no; solo tiene sentido preguntar si concuerda o no con las observaciones. Si 2 modelos concuerda, no se puede decir que uno es más real que el otro. Solo usar el que es más conveniente para la situación.

Se aplica a la vida misma. No hay manera de eliminar el observador de nuestra percepción del mundo, creada por nuestro procesamiento sensorial y por la manera en que pensamos y razonamos. Nuestra percepción: está conformada por la estructura interpretativa de nuestros cerebros humanos

La afirmación “ nuestra percepción define nuestro modelo” es absoluta y se basa en la experiencia (descubrimos que nuestros sentidos “modifican” o “formulan” lo que conocemos) pero como tal, no nos impediría afirmar lo que nuestra experiencia misma nos enseña ( o que creamos la realidad o que la realidad está dada). La argumentación puede ir por ambos lados, hasta encontrar algún principio que sea condición de posibilidad de nuestra propia existencia.

El realismo dependiente del modelo corresponde a la manera como percibimos los objetos. En la visión, el cerebro recibe una serie de señales a lo largo del nervio óptico. Hay una mancha ciega en el punto en que el nervio se conecta con la retina. Los datos brutos que son enviados al cerebro constituyen una imagen mal pixeleada con un agujero en su centro. El cerebro procesa dichos datos , combinando los de cada ojo y colmando los vacíos mediante la hipótesis de que las propiedades visuales de los lugares contiguos son semejantes. El cerebro construye una imagen o modelo mental

Podríamos formular nuestras teorías independientemente de los datos sensoriales (las propiedades sensoriales). En el caso del espacio, dependería de la geometría, pero tenemos las herramientas para la “traducción”. Una teoría podría ser así un conjunto de elementos que subsumen o permiten traducciones “universales”.

El cerebro corrige las imágenes y las vuelve en un solo sentido.

Entonces hay un “único” modelo construido por el cerebro que responde a la sobrevivencia de la especie. Es decir, por más que diferimos en nuestros modelos explicativos, el modelo sensible es único en un sentido amplio (variación de colores pero que no se hacen necesarios para sobrevivir) y que responden a una realidad dada (que la interpretamos de distintas maneras) pero con la cuál terminamos chocando y la cuál determino nuestra evolución.

El RDM evita el problema de qué significa existencia. ¿Si existe algo independientemente que lo veamos o no? El modelo en donde permanece existiendo es más simple y concuerda con la observación.

Según nuestro existir, independientemente como veamos el mundo, nuestro cuerpo nace y por lo tanto requiere una serie de leyes (X) que son condición de posibilidad de nuestro cuerpo y por lo tanto independiente a este. Estas leyes determinan  la existencia de otros objetos, independientemente que lo veamos o no. (la problematización vendría respecto a la mente, si es eterna o está en un ordenador, pero en todos los modelos, incluso en los que incluyen a Dios, hay esta particularidad). La clave está en “según nuestras observaciones”

Las partículas subatómicas: creemos en ellas, aunque no las podemos ver. Todo concuerda con nuestras observaciones. (predecimos según sus efectos; los quarks no se pueden ver por separado, porque el gluon aumenta según la separación).

El tiempo fue creado en el big bang. Modelo satisfactorio y explica más. Pero no es más real que otros (por ejemplo, Dios y el génesis)

Modelo satisfactorio:
  Elegante (comprimir los casos particulares en fórmulas simples)

          Contiene pocos elementos arbitrarios o ajustables
       Concuerda con las observaciones existentes y proporciona una explicación de ella

         Realiza predicciones detalladas sobre observaciones futuras que permitirán refutar o falsar el modelo si no son confirmadas.

Criterios obviamente subjetivos.

El modelo estándar tiene parámetros que son ajustados, ya que la misma teoría no los predice

Nuestros conceptos de la realidad y de los constituyentes fundamentales del universo han cambiado con cada teoría o modelo.

Dualidad onda partícula: confluencia de dos modelos exitosos que predicen determinados fenómenos. à una red de teorías. Como la teoría M.

Cáp.4: Historias alternativas

Investigadores austríacos 1999: experimento de las rendijas con sesenta átomos de carbono. Comportamiento onda/partícula

Antes la experiencia ordinaria servían de base a la explicación teórica.  Luego se volvieron más contra fácticos

Física cuántica: Cómo la naturaleza actúa a escalas atómicas y subatómicas.  Un esquema conceptual diferente. Explican lo que vemos (porque somos constituidos por partículas). Confirmada.

Aún no se sabe con precisión como las leyes de Newton emergen del dominio cuántico. Cuanto mayor es un objeto menos manifiestos y robustos son los efectos cuánticos.

Dualidad onda/partícula: diferentes comportamiento según como lo midamos.

No necesariamente se refiere a una medida voluntaria sino que se puede predecir según los objetos con los que van a interactuar (las distintas aperturas de las rendijas por ejemplo).

Principio de incertidumbre de Werner Heisenberg: Límites a nuestras capacidad de medir simultáneamente ciertas magnitudes. Cuanto más precisa es la medida de la velocidad menos precisa será la medida de la posición, y viceversa.  La multiplicación de la incertidumbre de ambos nunca puede ser menor a la constante de plack ( 6/10-33). En objetos grandes casi no se percibe la incertidumbre, pero en los pequeños sí.  Los procesos físicos no están determinados con certidumbre (no importa del aparato de medida). Proceso incierto. Probabilidades de realizarse

Nueva forma de determinismo:  dado un sistema en cierto momento, las leyes de la naturalezan determinan las probabilidades de los diversos futuros y pasados en lugar de determinar con certeza el futuro y el pasado.

Prueba: frecuencia conforme a las probabilidades predichas.

Cada partícula tiene una cierta probabilidad de ser hallada en cualquier punto del universo.

Las probabilidades no se deben a que no conozcamos todos los aspectos.

Los experimentos de probabilidades se miden en distintos momentos del tiempo. ¿Y si cada tiempo estaría determinado ya? No por alguna causa, en tanto razón de ser (finalidad) o en tanto que “determine” concretamente donde va a parecer, sino por la propia ley que gobierna al objeto y se desenvuelve en el tiempo. ( Hay que pensar la noción de realidad y posibilidad, probabilidad y certeza). ¿Qué pasa con la partícula que sale de su indeterminismo? ¿Vuelve a su indeterminismo luego de la observación o sigue ya una ruta determinista-certera?

Experimento de las dos rendijas: Las partículas “adquirieran” información sobre las dos rendijas.

Feynman: Las partículas toma a la vez todos los caminos posibles entre ambos puntos (de inicio y final).  Suma de Feynman sobre las historias.  Más útil que la formulación original de la física cuántica.

A los caminos se les asigna un número (se llama fase). La fase representa la posición en el ciclo de una onda (cresta, valle o intermedio). Cuando se suman las ondas de todos los caminos se obtiene la probabilidad correcta que la partícula, partiendo de A, llegue a B. (número infinito de fases). Se representa cada fase con una flecha en distintas direcciones. La fase asociada a cada camino depende de la constante de Planck. Algunas fases tienden a anularse. Otras se suman y dan caminos muy parecidos a lo predicho por las leyes de Newton (probabilidad prácticamente igual a la unidad).

¿Podría ser las historias múltiples la noción que representa al “campo”?

Evalución de un sistema: historia del sistema. En las rendijas, es su trayectoria.

Para un sistema general, la probabilidad de cualquier observación está construida a partir de todas las posibles historias que podrían haber conducido a dicha observación. Suma sobre las historias o historias alternativas.

Principio de que observar un sistema modifica su curso:

Para efectuar una observación debemos interaccionar con el objeto que estamos observando.

Cuando “observamos” por cual camino pasa una partícula, eliminamos la otra opción.

Pasado: Newton: serie bien definida de acontecimientos. La física cuántica nos dice que por completa que sea nuestra observación del presente, el pasado (no observado) y el futuro son indefinidos y sólo existen como un espectro de posibilidades. El universo no tiene un solo pasado o una historia única.

Experimento de elección retardada: John Wheeler. Modifica el pasado. Experimento de rendijas, donde se observa después de que ya se haya atravesado la rendija. Incluso se podría aplicar a nivel cósmico (con cuásares a millones de años luz, donde se mide antes de que se detecte, así determinado un camino pasado)

¿Esto no sería desafiado por la idea de la suma de historias de Feynman? Dado que el momento dado de observación, es una ruptura de su estado de incertidumbre. Pero su pasado siempre fue incierto y estuvo en todos los lugares posibles. El experimento de Wheeler supone una visión de la trayectoria certera anterior.

Historias posibles aplicadas al universo. Cada una con su propia probabilidad y que nuestras observaciones de su estado actual afectan a su pasado y determinan las diferentes historias del universo.