El Universo Participativo de John Wheeler
John Archibald Wheeler (1911-2008) fue un científico-filósofo que introdujo el concepto de los agujeros de gusano y acuñó el término "agujero negro".
Fue pionero en la teoría de la fisión nuclear con Niels Bohr e introdujo la matriz-S (la matriz de dispersión utilizada en la mecánica cuántica).
Wheeler ideó un concepto de espuma cuántica; una teoría de "partículas virtuales" entrando y saliendo de la existencia en el espacio (de manera similar, él conceptualizó la espuma como la base de la estructura del universo).
Imagen: del New York Times
Además de sus extraordinarias contribuciones en el campo de la física teórica, Wheeler inspiró a muchos jóvenes aspirantes a científicos, entre ellos algunos de los grandes del siglo 20.
Entre sus estudiantes de doctorado estuvieron Richard Feynman, premio Nobel, con quien fue coautor de la "Teoría de absorción de Wheeler-Feynman":
Hugh Everett, quien propuso la interpretación de muchos mundos
Kip Thorne, que predijo la existencia de estrellas supergigantes rojas con núcleos de estrellas de neutrones
Jacob Bekenstein, que formuló la termodinámica de los agujeros negros
Charles Misner, que descubrió un espacio-tiempo matemático llamado espacio de Misner
Arthur Wightman, el creador de los axiomas de Wightman
Benjamin Schumacher, quien inventó el término "qubit" y es conocido por la "compresión de Schumacher".
La lista podría seguir.
LEGADO
Wheeler tenía una reputación de empujar a sus estudiantes hacia un lugar donde el pensamiento lógico no necesariamente los conduciría.
El ex-estudiante Richard Feynman le declaró a Kip Thorne,
"Algunas personas piensan que Wheeler se ha vuelto loco en sus últimos años, pero él siempre ha estado loco!".
Princeton
Wheeler estaba dispuesto a hacer el ridículo, a ir a cualquier parte, hablar con quien fuese, y preguntar cualquier pregunta que le acercarse a la comprensión,
"de cómo las cosas son puestas juntas."
Wheeler creía que la verdadera razón las universidades tienen estudiantes es para educar a los profesores.
Pero para ser educado por los estudiantes, un profesor tuvo que hacer buenas preguntas.
"Usted trate de hacer sus preguntas a los estudiantes", escribió.
"Si hay preguntas en las que los estudiantes se interesan, entonces ellos empiezan a decirle cosas nuevas y siguen preguntándole más nuevas preguntas.
Muy pronto usted ha aprendido mucho".
Búsqueda Cósmica Vol. 1 No. 4
Wheeler tenía un fantástico sentido del humor.
A menudo se involucró en expresiones tipo- Koan que desconcertaban y divertían a sus oyentes. Vio la belleza en la extrañeza y la buscaba activamente.
Él declaró,
"Si no has encontrado algo extraño durante el día, no ha sido un gran día."
Wheeler dividió su propia vida en tres partes.
La primera parte se llama "Todo es Partículas"
La segunda parte era "Todo es campos"
La tercera parte, que Wheeler considera la piedra angular de su teoría física, él la calificó de "Todo es información"
TODO ES PARTÍCULAS
John Wheeler Archilald nació el 9 de julio de 1911, en Jacksonville, Florida, en una familia de bibliotecarios.
A los 16 años, ganó una beca para la Universidad Johns Hopkins. Se graduó cinco años más tarde con un doctorado en física. Un año más tarde se comprometió con Janette Hegner.
Permanecieron casados durante 72 años.
En 1933 en una aplicación para la Beca Nacional del Consejo para la Investigación para ir a Copenhague y trabajar con Neils Bohr, Wheeler escribió:
"Quiero ir a trabajar con Neils Bohr porque ve más lejos que cualquier hombre vivo."
Bohr y Wheeler publicaron su primer trabajo a finales de 1930, explicando la fisión nuclear en términos de física cuántica.
Ellos argumentaron que el núcleo atómico, que contiene protones y neutrones, es como una gota de líquido, que comienza a vibrar y se alarga en forma de cacahuete cuando un neutrón emitido desde otro núcleo en desintegración choca con él.
Como resultado, el núcleo atómico en forma de cacahuete repentinamente se divide en dos.
En 1938 Wheeler comenzó a enseñar en la Universidad de Princeton.
En 1941 él interrumpió su trabajo académico para unirse al equipo del Proyecto Manhattan (que incluía científicos de la talla de Feynman, Bohr y Albert Einstein - con Marie Curie ayudando a desplegar los planos) en la construcción de una bomba atómica.
Wheeler consideró que era su deber ayudar al esfuerzo de guerra, pero la bomba atómica no estuvo lista a tiempo para terminar la guerra y salvar a su amado hermano, que murió en Italia en 1944.
Cuando terminó la guerra, Wheeler volvió a Princeton y enseñó la teoría general de la relatividad de Einstein, que a la vez no se consideró un campo "respetable" de la física.
Las clases de Wheeler eran emocionantes - uno de sus trucos era escribir en las pizarras con las dos manos.
Con frecuencia llevaba a sus estudiantes a la casa de Albert Einstein en Princeton para discusiones sobre una taza de té.
TODO ES CAMPOS
Wheeler co-escribió el libro de texto más influyente en la relatividad general con Charles W. Misner y Kip Thorne.
Fue llamado gravitación.
Mientras estaba trabajando en extensiones matemáticas a la teoría, Wheeler describe hipotéticos "túneles" en el espacio-tiempo que calificó de "agujeros de gusano". No era el primer científico en pensar en la posibilidad de los agujeros de gusano, o incluso agujeros negros, pero él estableció la idea.
En este sentido, vale la pena señalar que Demócrito, un antiguo filósofo griego, sugirió que la materia estaba compuesta de átomos, que fue "incorporado" por el descubrimiento de John Dalton de los átomos 2000 años más tarde.
En 1784, John Mitchell, un clérigo de Yorkshire, sugirió que la luz estaba sujeta a la fuerza de gravedad mucho antes de que Einstein lo demostrase.
Después de la publicación de la teoría de la relatividad general en 1916, en la cual Albert Einstein predijo la existencia de los agujeros negros, en 1967 John Wheeler los nombró.
Nigel Calder los llama,
"Impresionantes Motores de quásares y galaxias activas".
Ahora tenemos múltiples variaciones del concepto original:
Cargado agujeros negros, agujeros negros en rotación, agujeros negros estacionarios, agujeros negros super-masivos, agujeros negros estelares, agujeros negros en miniatura.
TODO ES INFORMACIÓN
Vamos a llegar a la vida de tres partes de Wheeler, la última parte él la llamó,
"Todo es información".
En las últimas décadas de su vida, la pregunta que intrigó más a Wheeler fue:
"¿Son la vida y la mente irrelevante para la estructura del universo, o son fundamentales?"
Sugirió que la naturaleza de la realidad fue revelada por las leyes extrañas de la mecánica cuántica.
De acuerdo con la teoría cuántica, antes de que se hiciera la observación, existe una partícula subatómica en varios estados, llamada una superposición (o, como Wheeler la llamó, un 'dragón de humeante').
Una vez que la partícula es observada, instantáneamente colapsa en una sola posición.
Wheeler sugirió que la realidad es creada por los observadores y que:
"Ningún fenómeno es un fenómeno real hasta que es un fenómeno observado."
Él acuñó el término "Principio Antrópico Participativo" (PAP) del griego "anthropos", o humano.
Fue más allá al sugerir que,
"Somos participantes en gestar no sólo el corto y aquí, pero la hace muy lejos y largo plazo."
Entrevista de radio con Martin Redfern
Esta afirmación se consideró más bien extravagante hasta su experimento mental, conocido como el "experimento de elección retardada", fue ensayado en un laboratorio en 1984.
Este experimento fue una variación en el famoso "experimento de doble rendija" en el que se expone la naturaleza dual de la luz (dependiendo de cómo se midió y se observó el experimento, la luz se comportaba como una partícula - un fotón - o como una onda).
A diferencia del original "experimento de la doble rendija", en la versión de Wheeler, el método de detección se cambió después que un fotón había pasado la doble rendija. El experimento mostró que el camino del fotón no se fijó hasta que los físicos hicieron sus mediciones.
Los resultados de este experimento, así como otro realizado en 2007, demostraron lo que siempre había sospechado Wheeler - la conciencia de los observadores es requerida para traer el universo a la existencia.
Esto significa que una tierra pre-vida habría existido en un estado indeterminado, y un universo pre-vida sólo puede existir en forma retroactiva.
Un universo afinado a la vida
Estas conclusiones conducen a muchos científicos a especular que el universo está afinado para la vida.
Así es como el colega de Princeton de Wheeler, Robert Dicke, explica la existencia de nuestro universo:
"Si quieres un observador alrededor, y si quieres la vida, necesitas elementos pesados.
Para hacer elementos pesados a partir del hidrógeno, se necesita de combustión termonuclear. Para la combustión termonuclear, se necesita un tiempo de cocción en una estrella de varios miles de millones de años.
Con el fin de estirar varios miles de millones de años en su dimensión de tiempo, el universo, de acuerdo con la relatividad general, debe estar varios años a través en sus dimensiones de espacio.
¿Por qué es el universo tan grande como es? ¡Debido a que estamos aquí!"
Cósmica Vol búsqueda. 1 No. 4
Stephen Hawking también ha observado:
"Las leyes de la ciencia, tal como los conocemos en la actualidad, parecen haber sido muy finamente ajustadas para hacer posible el desarrollo de la vida."
Fred Hoyle, en su libro Universo Inteligente, compara,
"La posibilidad de obtener incluso una sola proteína funcional por una combinación casual de aminoácidos a un sistema estelar lleno de hombres ciegos resolviendo el Cubo de Rubik simultáneamente."
El físico Andrei Linde de la Universidad de Stanford, añade:
"El universo y el observador existen como un par. No me puedo imaginar una teoría coherente del universo que ignore la conciencia."
Biocentrismo - ¿Cómo la vida y la conciencia son las claves para entender el Universo
Wheeler, siempre optimista, cree que un día tendremos una clara comprensión del origen del universo.
Él tenía "un sentido de fe que puede ser hecho."
"La fe", escribió,
"Es el elemento número uno. No es algo que se propaga a sí mismo de manera uniforme.
La fe está concentrada en pocas personas en tiempos y lugares particulares. Si usted puede involucrar a los jóvenes en un ambiente de esperanza y fe, entonces yo creo que van a encontrar la manera de obtener la respuesta".
CONCLUSIÓN
Wheeler murió de neumonía el 13 de abril de 2008, a los 96 años.
Toda su vida buscó respuestas a preguntas filosóficas sobre el origen de la materia, la naturaleza de la información y el universo.
"Ya no estamos satisfechos con una visión de partículas o campos de fuerza, o geometría, o incluso el espacio y el tiempo", escribió en 1981.
"Hoy exigimos de la física de una cierta comprensión de la existencia misma."
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Esperemos que los científicos jóvenes sigan siendo alentados por estas palabras y empujarán los límites de la imaginación humana más allá de sus límites, y tal vez hasta encontrarán la teoría final difícil de alcanzar - una Teoría del Todo...
Utilizando los flujos de plasma solar como entrada, las ecuaciones de la magnetohidrodinámica y "sembrando" los cálculos con un campo magnético pequeño inicial, se puede calcular cómo un campo magnético puede crecer y mantenerse. Éste es el proceso del dínamo, el resultado neto es que la parte de la energía convectiva térmica del sol que sale de los procesos nucleares se utiliza para crear el campo magnético.
