CH von der Becke

Cosmología de E.P. Tryon

Una idea que a menudo se considera en ambientes científicos con respecto a nuestro universo, parte del hecho que toda la energía disponible en él está, en último análisis, en dos formas fundamentales que se compensan la una a la otra:

  1. la energía relacionada con la masa o energía masa-dependiente E=Mc2, que sería positiva (c es la velocidad de la luz); y
  2. la energía relacionada con la gravedad o energía gravedad-dependiente
    E'= -GMmr-2
    que sería negativa, coherente con el signo novedoso incorporado a G (M es la masa mayor, m la menor, r la distancia entre ambas masas y G la constante gravitatoria universal).

Entonces, desde el punto de vista de la energía, no habría diferencia entre un universo vacío (tecnicamente llamado universo primordial de Minkowski) y un universo material. Ambos universos tendrían una característica común: su energía neta valdría cero.

De allí se puede saltar a la idea de que el origen de nuestro universo es una singularidad o una inestabilidad de esa energía de suma cero ya presente en un universo de Minkovski, de la cual nace en el Big Bang el universo material. Prigogine y Nicolis en Exploring Complexity (p.287) sugieren por analogía con otro sistema, que el precio que hay que pagar por el nacimiento de nuestro universo en el momento del Big Bang a partir del vacío cuántico, es la asociada producción de entropía. Calculan (p.288) que la creación de materia actúa como una fuente de energía interna. El espacio-tiempo del universo de Minkovski puede llegar a producir materia, mientras que el proceso reverso está prohibido termodinamicamente (p.289) La introducción de la creación de la materia transforma al Big Bang en estructuralmente inestable (p.290). La más pequeña producción de materia a partir del vacío cuántico preexistente condiciona a que el Big Bang efectivice la mencionada inestabilidad y se produzca la transición de fase del desequilibrio por fluctuaciones: o sea un universo en expansión exponencial. Estudiado a un nivel más microscópico, la creación de la materia a partir del vacío cuántico puede ser visto como un efecto de la "inestabilidad" del vacío frente a sus fluctuaciones.

De allí que E.P. Tryon formule un modelo sobre el cosmos como fluctuación cuántica resultante de una transición de fase de las fluctuaciones del vacío cuántico primordial (fluctuaciones que dan origen tambien al efecto Casimir de la física). Explicando de nuevo, el origen es el vacío cuántico, la semilla es una superfluctuación, la energía siempre se conserva durante la transición de fase del desequilibrio con un valor neto nulo, el espacio-tiempo aumenta al mismo tiempo que la materia debe surgir por el principio de Le Chatelier. La creación de materia paga su precio con el aumento del espacio-tiempo. Queda configurado desde el origen la segunda ley y su correlato, el principio de Le Chatelier.


Con estos datos, se nos ocurre ver en nuestro perpetuum mobile obtenido a partir del LIFE de Conway con una particular semilla para LIFE que hemos encontrado por aproximaciones sucesivas, algo metafórico. Por fluctuación supongamos la primera aparición de materia bajo la forma de doce deslizadores periféricos y de un ícono central, sujetos a dos leyes sobre nacimiento y muerte. un hemiciclo de creación de "materia" en el centro y el siguiente hemiciclo con la desaparición de dicha "materia". Una crítica obvia es que cualquier modificación a nuestra semilla conduce a una organización efímera que se vuelve caótica, por lo cual el sistema complejo que observamos no admite perturbaciones, no es plástico, no acepta que un cambio lo lleve de nuevo a un ciclo límite parecido al previo. En la analogía que aquí se insinúa con el cosmos como fluctuación cuántica de Tryon, donde finalmente emerge la vida, es casi inevitable cuestionarse: ¿en qué medida las condiciones iniciales hubiesen aceptado un cambio en cualquiera de sus parámetros? Esta reflexión, creemos, conduce a la postura del optimismo filosófico leibnitiano.

Tryon EP -Is the Universe a quantum fluctuation?, Nature, 246, 1973, p 396/7-


Comentarios a propósito de la familia de hipótesis de Tryon, posteriores, en inglés:

Vacuum Fluctuations in a Pre-existing Flat Spacetime

R. Brout, Francois Englert and E. Gunzig carried Edward Tryon's idea further which stated that the universe was a long-lived 'vacuum fluctuation', by adding more detail to this basic model, proposing that the universe was created by a local quantum fluctuation within a pre-existing 4-D spacetime.

In a cooperative process, the universe expanded in an Inflationary state which ended once the spacetime irregularities had smoothed-out sufficiently.

In a later version of their proposal, Gunzig began, once again, with the notion of a pre-existing flat, empty 4-D spacetime, but embedded in this spacetime is a physical field that is normally constant at every point in spacetime.

This field, like all quantum fields, is subject to fluctuations that locally produce a distortion in the otherwise flat geometry. In a self-sustaining process, gravitational energy is transferred from local curvature fluctuations into a rich sea of quantum black holes which then decay into matter and anti-matter touching off the Big Bang.

A dramatic feature of this model is that the more uniform and flat the initial spacetime, like a pencil balanced on its point, the more likely it will be unstable to spontaneous curvature fluctuations, and to give birth to a 'child' expanding universe.

Gunzig speculates that as our universe grows more uniform and flat in the far future, it too may become the Mother Spacetime for an instability leading to the creation of a new universe.

Vacuum Fluctuation in a Prior, Curved Spacetime

D. Atkatz and H. Pagels pointed out that the concept of total energy is not rigorously definable in highly curved spacetimes.

The only spacetime with zero total energy is exactly flat and empty everywhere. Atkatz and Pagels were able to carry Brout, Englert and Gunzig's ideas a step further, proposing that just as radioactive nuclei spontaneously decay by emitting particles, spacetime itself could decay from some primordial, empty state devoid of matter and energy.

Through a process called quantum tunneling, this primordial state spontaneously decayed into an expanding universe wherein particle creation and inflation occurred in a 'Fireball' phase.

They discovered, however, that only closed, finite universes could arise from such a tunneling event. Rather than the universe starting from a flat, empty spacetime as Brout, Englert and Gunzig had proposed, the pre-existing state may already have had some topological structure to it and may also have had a non- zero total energy by virtue of its state of curvature.

An intriguing connection between this scenario and higher-dimensional unification theories has also been proposed. Since superstring, grand unification theories require that spacetime be constructed from 10 dimensions of which 6 space-like dimensions had a compact topology, Atkatz and Pagels suggested that the pre-creation phase may have possessed a 10-D, closed geometry in which 4 spontaneously ballooned-up to become our familiar 4-D world at large.

The birth of our universe, like the formation of ice from cold water, was a phase transition involving not just a change in particle attributes or forces, but may have included a spontaneous change in the very dimensionality and geometric structure of spacetime.

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Actualizado 6.nov.2000

(Página en preparación) Adiós.



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