¿Hay algo en física que sea aceptado universalmente pero que la mayoría de los físicos todavía cuestiona?

Answer 1

¡Me gustaría pensar que la mayoría de los físicos a menudo se encuentran cuestionando gran parte de la sabiduría convencional!

El hecho es que para la mayoría de las suposiciones “seguras”, sobre alguna teoría u otra, hay algún contraejemplo / sugerencia interesante en la literatura que tal vez no esté tan cómodamente establecido como uno podría imaginar ingenuamente.

Una cuestión radica en el corazón ontológico de la mecánica cuántica; a saber, la cuestión de si todas las predicciones de la mecánica cuántica pueden ser igualadas por una teoría de variables ocultas completamente determinista. El consenso más amplio es que este no es el caso, porque varios resultados prohibidos por Bell et. Alabama. implica que la única teoría plausible de este tipo es no local / no obedece a la localidad. La localidad es, más que menos, la suposición de que las cantidades físicas son funciones de puntos únicos (en este sentido, “local” significa aproximadamente, en la vecindad de un punto ) en lugar de ser funciones de puntos múltiples, o una región entera de puntos etc.

Los físicos en general no están dispuestos a abandonar la localidad sin luchar, ya que subyace en cómo se implementa la causalidad en la física relativista. Por el contrario, lanzar la localidad por la ventana requeriría un replanteamiento dramático a este respecto.

Sin embargo, hay una sugerencia de que podríamos tener que considerar seriamente esta idea proveniente de nuestros intentos de comprender la paradoja de la información del agujero negro. Esta paradoja surge, en términos generales, porque la información relativa a las cosas que caen en el horizonte de eventos aparentemente (según el cálculo original de Hawking) se pierde por completo cuando el agujero negro finalmente se evapora por completo. El cálculo de Hawking se basa en tres supuestos, cada uno de los cuales es la piedra angular de la física teórica moderna:

• La validez de la teoría de campo cuántico efectiva de baja energía : a escalas pequeñas y de baja energía, las leyes de la física están bien descritas por la teoría de campo cuántico.
• Principio de equivalencia de Einstein: el espacio – tiempo es localmente plano . Las leyes de la física son las mismas en todos los marcos de referencia inerciales.
• El supuesto de localidad de física, ya descrito.

A priori, cualquiera (o todos) de estos supuestos deben ser omitidos en general para abordar este problema. No es necesario decir que, dado que estas ideas han facilitado los paradigmas fenomenalmente exitosos de la relatividad general y el modelo estándar de la física de partículas, los físicos son reacios a separarse de ellos.

Esto no quiere decir que debemos renunciar a uno de estos principios, pero es, si lo desea, tal vez la forma más rentable que podamos imaginar para abordar el problema de información del agujero negro. Puede ser que un paradigma completamente nuevo, o simplemente una nueva forma de enmarcar el problema que nadie ha previsto aún, sea la salida.

Sin embargo, creo que la paradoja de la información del agujero negro es quizás el resultado más amenazante para los amados principios de la física teórica. ¡Estoy seguro de que cualquier pensamiento que se requiera para resolver este problema probablemente nos sacará de nuestra zona de confort!

Por último, al centrar la atención en la teoría del campo cuántico en sí, está la cuestión abierta (que yo sepa) sobre el hecho de que algunos de los conceptos más importantes dentro de todo el marco, como la integral de ruta , por ejemplo, no son rigurosamente definido. La pregunta, para alguien como yo, que no es en absoluto un matemático puro, es cómo este enfoque ha tenido un éxito tan rotundo. La conclusión ingenua parece ser que nuestra creencia generalizada de que todos los conceptos físicos deben definirse rigurosamente para fundamentar una teoría de la física exitosa y viable simplemente no siempre es cierta. En este sentido, el ” cállate y calcula! ”La forma de pensar es perfectamente sostenible: no importa si la serie integral de ruta / Feynman está bien definida, ¡mira lo que podemos hacer con ella!

En resumen, no sé si hay un principio único de la física teórica moderna que esté completamente a salvo del ataque. Resolver nuevos problemas, como lo expresó Einstein de manera tan sucinta, requiere un pensamiento nuevo y más sofisticado que el tipo de pensamiento que lo inspiró. Inevitablemente, esto nos llevará a rechazar la sabiduría convencional en favor de ideas novedosas.

Una de las grandes bellezas de ser físico son los momentos en que algo que creías que era verdad / más allá del reproche se derrumba a tu alrededor en una embriagadora oleada de ideas nuevas y frescas.