Monday, June 02, 2008

REVERSE ARROW OF TIME



Until recently, most physicists believed the dogma that Big Bang would have emerged in a state of low entropy, which grow until today, building a state of high entropy -asymmetrical- causing a specific arrow of time (tendency of systems to evolve into states of high entropy), or if you wants : the reasons why we perceive the past and not the future. For some physicists, the ordered, superheated and hyperdense universe born with the Big Bang (14 billion years ago), was gradually transformed into a disordered of today. Surprisingly, new theoretical concepts threaten the dogma. Already, Boltzmann had explained the entropy in terms of distinction between microstat and macrostat of an object. We can move an atom from a microstat here and there, inside the fluid of a cup of coffee (macrostat). But at macroscopic scale nobody will notice it. So:
I) Surprised us that a phenomenon like the Big Bang, was accompanied by a state of low entropy when the logic (statistically speaking), support a state of high entropy. Globally, the time in a virtual multiverse, must be symmetrical, rather than asymmetric. Therefore there is a possibility that our universe would be only a fluctuation (Jennifer Chen/University of Chicago). The microstat (individual universes like ours), would have asymmetric time existing the possibility that some of them have the time running backwards and others forward. Each universe would experience its own arrow of time, although half of them would have the time in reverse in relationship to the others. At large cosmological scales past and future are the same, because the basic laws of physics working well forward or backward-looking. If there were human beings in one of these universes, would not mind the direction of time, unless they could compare it with the time arrow of their universes.
II) This allows estimate for the first time, the history of time shortly before the Big Bang. For Huw Price (University of Sydney), the final state of today universe relate with the beginning of early universe, existing the possibility that our early universe emerged in a state of high entropy -full of black temporary energy (different from the densest black energy that we see today) - coming from another universe in a state of Big Crunch, causing the Big Bang and the subsequent expansion of today universe. During the Big Crunch, the arrow of time moved towards the past, toward a state of low entropy, which suddenly reverted to originate the high entropy state of the Big Bang, with arrow of time ahead, because of expansion. Our universe would be then, the son of another universe. The Big Bang is only understandable if it happens from time to time.

TIEMPO HACIA ATRAS.

Hasta hace poco, la mayoría de físicos creía en el dogma de que el Big Bang habría emergido en un estado de baja entropía, el mismo que incrementándose hasta el dia de hoy, gestó un estado de alta entropía, asimétrico, explicante de la flecha del tiempo (tendencia de sistemas a evolucionar hacia estados de alta entropía), o si se quiere de las razones por las que percibimos el pasado y no el futuro. Para algunos fisicos, el universo ordenado, hiperdenso y supercaliente del Big Bang (originado, hace 14 billones de años), fué transformándose poco a poco en el desordenado de hoy. Sorprendentemente, nuevas concepciones teóricas amenazan al dogma. Ya, Boltzmann había explicado la entropia en términos de distinción entre microstatos y macrostatos de un objeto determinado. Podemos mover un átomo de un microstato, aqui y allá al interior del fluido de una taza de café (macrostato). Empero a escala macroscópica nadie se dará cuenta de ello. Lo real es que:

I) Sorprende que un fenómeno como el Big Bang, se acompañe de un estado de baja entropía cuando lo lógico (estadísticamente hablando), es que se parta de uno de alta entropía. A nivel global, el tiempo en un multiverso virtual, seria simétrico, más que asimétrico. Por lo tanto existe la posibilidad de que nuestro universo sea solo una fluctuación (Jennifer Chen/University de Chicago). Los microstatos (universos individuales como el nuestro), tendrian tiempos asimétricos, exisitiendo la posibilidad de que algunos de ellos tengan el tiempo corriendo hacia atrás y otros hacia el futuro. Cada universo experimentaría su propia flecha del tiempo, aunque la mitad de ellos tendría el tiempo en reversa con respecto al otro. A grandes escalas cosmológicas el presente y el pasado son lo mismo, porque las leyes básicas de la fisica trabajan igual hacia adelante o hacia el pasado. Si existieran humanos en uno de tales universos, no se darían cuenta de la direccion del tiempo, a menos que pudieran compararlo con el nuestro. II) Lo anterior posibilita estimar por primera véz, la historia del tiempo poco antes del Big Bang. Para Huw Price (University de Sydney), las condiciones finales del universo actual guardan relacion con las iniciales, siendo por lo tanto probable que nuestro universo temprano halla emergido de un estado de alta entropía, lleno de una energía negra temporal (más densa que la energia negra que vemos hoy), procedente de otro universo en estado de Big Crunch, causante del Big Bang y la posterior expansión del universo. Durante el Big Crunch, la flecha del tiempo avanzaba hacia el pasado, hacia un estado de baja entropía, que revirtió al originarse el Big Bang de nuestro universo con flecha del tiempo hacia el futuro, a causa de la expansión. Nuestro universo sería entonces, hijo de otro universo. El Big Bang solo es comprensible si ocurre de tiempo en tiempo.

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