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La selección natural cosmológica , también conocida como la teoría de los universos fecundos , es una hipótesis propuesta por Lee Smolin como alternativa científica al principio antrópico . Explica por qué el universo posee las propiedades particulares que permiten la complejidad y la vida. La hipótesis sugiere que un proceso análogo a la selección natural biológica se aplica a escalas gigantescas. Smolin propuso esta idea por primera vez en 1992 y la resumió en un libro dirigido al público general titulado La vida del cosmos , publicado en 1997.
Hipótesis
Los agujeros negros desempeñan un papel en la selección natural. Según la teoría de la fecundidad, la formación de un agujero negro da lugar a la aparición de un nuevo universo en el "otro lado", cuyos parámetros constantes fundamentales (masas de las partículas elementales, constante de Planck , carga elemental , etc.) pueden diferir ligeramente de los del universo donde colapsó el agujero negro. De este modo, cada universo genera tantos universos nuevos como agujeros negros posee. La teoría incorpora las ideas evolutivas de "reproducción" y "mutación" de los universos, por lo que es formalmente análoga a los modelos de biología de poblaciones.
Alternativamente, los agujeros negros desempeñan un papel en la selección natural cosmológica al redistribuir solo una parte de la materia, afectando la distribución de los universos elementales de quarks. La población resultante de universos puede representarse como una distribución de un paisaje de parámetros, donde la altura del paisaje es proporcional al número de agujeros negros que tendrá un universo con dichos parámetros. Aplicando un razonamiento tomado del estudio de los paisajes de aptitud en biología de poblaciones, se puede concluir que la población está dominada por universos cuyos parámetros impulsan la producción de agujeros negros hacia un pico local en el paisaje. Este fue el primer uso de la noción de paisaje de parámetros en física.
Crítica
Leonard Susskind , quien posteriormente promovió un panorama similar de la teoría de cuerdas , afirmó:
No estoy seguro de por qué la idea de Smolin no atrajo mucha atención. De hecho, creo que merecía mucha más de la que recibió. [ 1 ]
Sin embargo, Susskind también argumentó que, dado que la teoría de Smolin se basa en la transferencia de información del universo progenitor al universo hijo a través de un agujero negro, en última instancia carece de sentido como teoría de la selección natural cosmológica. Según Susskind y muchos otros físicos, la última década de la física de agujeros negros ha demostrado que ninguna información que entra en un agujero negro puede perderse. Incluso Stephen Hawking , el mayor defensor de la idea de que la información se pierde en un agujero negro, posteriormente cambió de opinión. Esto implica que la transferencia de información del universo progenitor al universo hijo a través de un agujero negro es inconcebible. [ 1 ]
En una reseña crítica de La vida del cosmos , el astrofísico Joe Silk sugirió que nuestro universo se queda corto en aproximadamente cuatro órdenes de magnitud para alcanzar el máximo en la producción de agujeros negros . [ 2 ] En su libro Cuestiones de la verdad , el físico de partículas John Polkinghorne plantea otra dificultad con la tesis de Smolin: no se puede imponer el tiempo multiversal consistente requerido para que la dinámica evolutiva funcione, ya que los universos de corta duración con pocos descendientes dominarían entonces a los universos de larga duración con muchos descendientes. [ 3 ]
Cuando Smolin publicó la teoría en 1992, propuso como predicción de la misma que ninguna estrella de neutrones debería tener una masa solar mayor a 1,6. [ 4 ] Posteriormente, esta cifra se elevó a 2,0 masas solares tras un modelado más preciso de los interiores de las estrellas de neutrones por astrofísicos nucleares. Si alguna vez se observara una estrella de neutrones más masiva, demostraría que las leyes naturales de nuestro universo no están ajustadas para la máxima producción de agujeros negros, ya que la masa del quark extraño podría reajustarse para reducir el umbral de masa para la producción de un agujero negro. En 2010 se descubrió un púlsar de 1,97 masas solares. [ 5 ] En 2019, se descubrió la estrella de neutrones PSR J0740+6620 con una masa solar de 2,08 ± 0,07. En 2022, este récord fue superado por PSR J0952−0607 con una masa solar de 2,35 ± 0,17.
Véase también
Referencias
- 1 2 "Smolin contra Susskind: El principio antrópico" Edge (18 de agosto de 2004)
- ↑ Joe Silk (1997) "Cosmología holística," Science 277 : 644.
- ↑ John Polkinghorne y Nicholas Beale (2009) Cuestiones de verdad . Westminster John Knox: 106-111.
- ↑ Lee Smolin (1997). La vida del cosmos . Archivo de Internet. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-510837-8.
- ↑ Hessels, Jason; Roberts, Mallory; Ransom, Scott; Pennucci, Tim; Demorest, Paul (27 de octubre de 2010). "Medición del retardo de Shapiro de una estrella de neutrones de dos masas solares". Nature . 467 ( 7319): 1081– 1083. arXiv : 1010.5788 . doi : 10.1038/nature09466 . PMID 20981094. S2CID 205222609 .
- cosmología física