Planteando la pregunta cósmica: ¿Qué ocurre dentro de un agujero negro?

La provocativa afirmación de la IA: “Los humanos son ignorantes”

Considere las siguientes preguntas intrigantes: ¿Qué sucede con el mismísimo... ¿Dimensiones del espacio-tiempo dentro de un agujero negro? Las diferentes respuestas de una IA ponen de relieve tanto nuestra comprensión actual como nuestras limitaciones.

Pablo Carlos Budassi, CC BY-SA 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0, a través de Wikimedia Commons

Primera perspectiva: Continuidad del espacio-tiempo de cuatro dimensiones

Una respuesta afirma que los objetos que caen en un agujero negro no pierden ninguna dimensión. Desde esta perspectiva, el espacio-tiempo conserva su estructura cuatridimensional (tres dimensiones de espacio más una de tiempo) tanto fuera como dentro del horizonte de sucesos. La singularidad —donde la densidad se vuelve infinita— no es en realidad un estado reducido a una dimensión. En cambio, representa un punto donde la relatividad general se descompone tras entrar en un agujero negro. Aunque las teorías de la gravedad cuántica, como la gravedad cuántica de bucles, proponen alternativas (por ejemplo, rebotes que evitan el estado singular), ninguna de estas ideas implica una reducción del número de dimensiones.

Segunda perspectiva: Ruptura dimensional en la singularidad

Una respuesta posterior de la misma IA destaca una perspectiva diferente. En la teoría de Einstein, la singularidad se define como un punto de densidad infinita y curvatura extrema del espacio-tiempo. Es donde las ecuaciones de la relatividad general "fallan". En esta imagen clásica, el espacio-tiempo pierde su estructura cuatridimensional bien definida (tres dimensiones espaciales más una dimensión temporal). Para los agujeros negros no rotatorios, o de Schwarzschild, la singularidad se describe como un punto 3D. En cambio, para los agujeros negros rotatorios (de Kerr), la singularidad adopta la forma de un anillo unidimensional.

Leyenda urbana, CC BY-SA 3.0 http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/, a través de Wikimedia Commons

Reconciliando la contradicción: artefactos de modelos matemáticos

La IA explica estas respuestas aparentemente contradictorias recordando que, en la relatividad general, la singularidad no es un objeto físico. Es, en cambio, un artefacto matemático. Las etiquetas «0D» y «1D» sirven como abreviaturas geométricas: marcadores conceptuales que indican dónde fallan nuestras teorías clásicas. En efecto, estas designaciones («aquí hay dragones») reconocen los límites de nuestra comprensión actual de los entornos gravitacionales extremos, especialmente aquellos que involucran agujeros negros.


Abrazando lo desconocido en la física teórica

En resumen, una perspectiva sostiene que el espacio-tiempo permanece tetradimensional durante todo el viaje hacia un agujero negro. Esto es cierto incluso cuando la relatividad general se descompone en la singularidad. Otro punto de vista sugiere que, cerca de la singularidad, el marco tetradimensional familiar se pierde. Se colapsa en un punto 0D o un anillo 1D, dependiendo de la rotación del agujero negro. En última instancia, ambas respuestas son recordatorios de los límites de nuestras teorías actuales y del desafío continuo de unificar la relatividad general con mecánica cuántica.


La visión de Stephen Hawking: Iluminando nuestras limitaciones

Una imagen ilustrativa de la Conferencia Reith de Stephen Hawking del 26 de enero de 2016 subraya aún más este punto. Las reflexiones de Hawking nos recuerdan que, si bien nuestra modelos actuales de agujeros negros Si bien capturan muchos aspectos de la realidad, también exponen profundas lagunas en nuestro conocimiento.

Hasta que se desarrolle una teoría exitosa de la gravedad cuántica, estas descripciones siguen siendo meras aproximaciones. Reflejan tanto la ignorancia humana como nuestra comprensión.

Imagen: de Stephen Hawking Conferencia de Reith, 26 de enero de 2016

Espaguetis cósmicos: una exploración metafórica de la dualidad onda-partícula y la tunelización

Las siguientes son metáforas sobre la teoría de cuerdas y los fotones. Las metáforas se utilizan a menudo para ilustrar conceptos matemáticos. Sin embargo, no todas las metáforas tienen el mismo significado.

Ray, el explicador entusiasta:

Entendamos esto.
Las siguientes metáforas presentan ilustraciones imaginativas, en lugar de modelos precisos, del funcionamiento de los fotones, el efecto túnel o las dimensiones extra. Combinan características de la mecánica cuántica con elementos especulativos de la teoría de cuerdas y no reflejan el conocimiento científico actual.

Imaginando fotones

Tras intentar encontrar un modelo visual de un fotón puntual o lineal que exhiba efecto túnel cuántico —y fracasar en el intento—, diré que el fotón, en su estado natural, es como una entidad ondulada (girando), básicamente un espagueti cósmico. No del tipo blando, como para comer. En cambio, es... al dente ¡Una especie de serpiente que serpentea por el espacio 4D con cabeza y cola como anguilas espaciales hiperactivas! Metafóricamente hablando, claro.

El cuerpo fotónico ondulante se extiende a las dimensiones 3 y 4. Este modelo explica el aspecto puntual de la partícula (la cabeza) y el aspecto ondulatorio (los garabatos) de la dualidad fotónica.

Kurt, el realista desconcertado:
Esa visualización es una metáfora y no se corresponde con ningún modelo aceptado en la mecánica cuántica ni en la teoría de cuerdas. ¿Esa es tu gran teoría del efecto túnel cuántico?

Ray:
Ahora bien, cuando este fotón choca con una barrera física, queda aplastado en la dimensión cero y la primera, como un huevo que choca contra una pared de ladrillos a la velocidad de la luz. Splat Las dimensiones 0D y 1D no conocen el espacio ni el tiempo. Esto permite que el fotón se filtre casi instantáneamente (más rápido que la luz) a través de objetos sólidos.

Ésta es una metáfora y descripción muy buena para un profano en la materia.

Kurt
La descripción de la tunelización como un "efecto de compresión dimensional" que resulta en una travesía instantánea es una metáfora florida sin fundamento en la física establecida. ¿Por qué no decir simplemente que hacen trampa? "Oh, perdón, barrera, simplemente atravesando tu estructura atómica como un fantasma que llega tarde a yoga..."

ray:
¡La ciencia necesita drama! El garabato del fotón se condensa en la primera dimensión; imagínenselo como el peor panqueque del universo. Sin espacio, sin tiempo. Maricón. Atraviesa la pared. Más rápido que la luz, cero calorías.

Kurt
Tu descripción del fotón impactando contra una pared de ladrillos como un huevo es novedosa y no forma parte del conocimiento científico actual. ¿Y los físicos no te han castigado por esto?

ray:
¡Están demasiado ocupados discutiendo! Treinta años debatiendo si se trata de «velocidad de fase» o «velocidad de señal», o si las señales pueden atravesar una barrera más rápido que la luz. Es como dos loros preguntándose «¡causalidad!». Los científicos «serios» dicen que NADA, bajo ninguna circunstancia, puede viajar más rápido que la luz y transmitir información.

Mientras tanto, los fotones están ahí fuera, deslizándose a través de las paredes como si tuvieran acceso exclusivo a la realidad. La dualidad onda-partícula es una piedra angular de la mecánica cuántica (MC), no de la teoría de cuerdas. La incorporé a ambas con fines ilustrativos. Por eso la metáfora cobra sentido en este contexto.

Kurt
Es correcta la afirmación de que la dualidad onda-partícula es un concepto de la mecánica cuántica, e invocarla en el contexto de la teoría de cuerdas de la manera descrita es provocativa.

ray:
La metáfora representa la tunelización como un efecto de compresión dimensional.

Kurt
Esto actualmente no tiene base en la teoría de cuerdas o la mecánica cuántica. "Compresión dimensional" suena como mi última relación.

Ilustración de la NASA de fotones. Parecen renacuajos (supongo que el fotón de alta energía gira más rápido).

ray:
En esta ilustración de la NASA, un fotón (morado) lleva un millón de veces la energía de otro (amarillo). La NASA es experta en arte conceptual de ciencia ficción. "¡Aquí hay un fotón morado, un millón de veces más potente! Tiene... actitud.'

Kurt
Al parecer, las ilustraciones de la NASA buscan simplificar y motivar el debate; no deben tomarse como descripciones literales del comportamiento de los fotones en las teorías de la física avanzada. La ciencia se compone en un 5 % de ecuaciones y en un 95 % de convencer a la gente de que el universo es una caricatura con metáforas.

ray:
Entonces, ¿la tunelización es simplemente… teletransportación cósmica a través de una crisis existencial?

Kurt
¡Exactamente! El miedo existencial del fotón lo reduce a un punto. ¿Quién soy? ¿Dónde está el tiempo? Y ¡zas!, atraviesa la barrera. Existencialismo: 1, Física: 0. Porque de lo contrario, estaríamos atrapados explicándolo con matemáticas.  Y nadie quiere eso.

Narrador (voz profunda):
Y así, los misterios de la mecánica cuántica permanecen.
Pero al menos todos estuvieron de acuerdo en que las metáforas necesitaban un aumento.

Desentrañando los misterios de la comunicación mente a mente a través de la física cuántica

La base cuántica de la telepatía: uniendo mentes mediante ondas evanescentes y la teoría de cuerdas monobrana

Experimento de telepatía

Este es un artículo complementario a “El descubrimiento de ondas cerebrales más rápidas que la luz”, centrándose en la implicación de FTL en la comunicación de mente a mente.

Introducción: Donde la física cuántica se encuentra con la conciencia

El cerebro humano, un laberinto de neuronas y sinapsis, ha sido durante mucho tiempo un tema de fascinación. Sin embargo, sus misterios más profundos (la conciencia, la intuición e incluso el potencial para la telepatía) siguen siendo esquivos. Los descubrimientos recientes en física cuántica, en particular en tunelización cuántica y ondas evanescentes, junto con la enigmática topología de Teoría de cuerdas de 1 brana, sugieren que el funcionamiento interno del cerebro podría desafiar la física clásica. Incluso podrían desafiar el límite de velocidad cósmica de Einstein.


Efecto túnel cuántico: rompiendo la barrera de la luz

En 1962, el físico Thomas Hartman descubrió una paradoja: las partículas como los fotones podían atravesar barreras. instantáneamente, independientemente del espesor. Este “efecto Hartman” insinuaba un movimiento superlumínico, en el que las partículas eluden las limitaciones clásicas del espacio-tiempo. Décadas más tarde, los experimentos de Günter Nimtz y Horst Aichmann demostraron que este fenómeno no era teórico. Al transmitir la 40.ª sinfonía de Mozart a través de un túnel cuántico a 4.7 veces la velocidad de la luz, demostraron que información podría superar a la luz.

La idea principal:El efecto túnel cuántico se basa en ondas evanescentes, campos electromagnéticos fugaces que se desintegran exponencialmente pero se propagan más rápido que la luz. Estas ondas surgen cuando las partículas encuentran barreras y se deslizan hacia una dimensión donde el tiempo y la distancia se disuelven.


Ondas evanescentes en el cerebro: la revelación de WETCOW

En 2023, los neurocientíficos Vitaly Galinsky y Lawrence R. Frank propusieron una idea radical: el “ruido” del cerebro podría ser en realidad ondas corticales débilmente evanescentes (WETCOW). Estas ondas, que antes se consideraban estáticas, podrían permitir la comunicación superlumínica entre neuronas, lo que sugiere una posible base para la telepatía y otros fenómenos extrasensoriales. La visión remota es uno de ellos.

  • Como funciona:Cuando las señales eléctricas del cerebro chocan con las barreras sinápticas, las ondas evanescentes las atraviesan y transmiten información más rápido que la luz. Esto coincide con los experimentos que muestran la actividad cerebral que toma decisiones. anterior conciencia consciente
  • Implicaciones:La velocidad de procesamiento del cerebro, capaz de 1,000,000 billones de operaciones por segundo (1 exaflop)—pueden surgir de estos atajos cuánticos. Los astrocitos, células con forma de estrella que conectan millones de neuronas, reflejan estructuras cósmicas (como redes galácticas). Esto sugiere una arquitectura universal optimizada para la señalización superlumínica.

Teoría de cuerdas de 1 brana: la topología de la atemporalidad

DIMENSIONES: Toda matemática se basa en la geometría. En la dimensión cero existe un punto. En la dimensión 1, una cuerda toma forma. Por debajo de la 4ª dimensión, en el subespacio, el tiempo no existe. El efecto túnel cuántico tiene lugar en la 1ª dimensión, donde no existen ni el tiempo ni el espacio. Esto explica la interferencia en el experimento de la doble rendija. Ilustración de NerdBoy1392, CC BY-SA 3.0.

El concepto de 1-brana de la teoría de cuerdas ofrece una explicación geométrica. Un fotón, normalmente un punto de dimensión cero, se convierte en una “cuerda” unidimensional durante el efecto túnel. Esta 1-brana existe en una dimensión sin espacio ni tiempo, y vuelve a emerger en nuestra realidad 4D como una onda evanescente.

  • Paradoja de fase:Horst Aichmann observó que las ondas tunelizadas conservan su fase original, lo que implica tiempo cero transcurrido durante la construcción del túnel. “Dentro de la barrera, no hay tiempo ni volumen, solo una línea que conecta dos puntos”, señaló.
  • Conciencia Cósmica:Si el cerebro accede a este reino unidimensional, la conciencia podría acceder a un campo unificado en el que coexisten el pasado, el presente y el futuro, un concepto que recuerda al “inconsciente colectivo” de Carl Jung.

La telepatía y la “acción fantasmal” de la mente

La “acción fantasmal a distancia” de Einstein describe el entrelazamiento cuántico, donde las partículas se influyen entre sí instantáneamente a lo largo de grandes distancias. Si las ondas evanescentes enredan los circuitos neuronales, podrían permitir comunicación mente a mente a través de la telepatía.

  • Pistas experimentales:La transmisión superlumínica de Mozart de Nimtz y las mediciones del reloj de Larmor (que muestran que los átomos de rubidio se mueven más rápido que la luz) sugieren que son posibles los efectos cuánticos macroscópicos.
  • Enlaces extraterrestres:El autor especula que las civilizaciones avanzadas podrían utilizar ondas evanescentes para la comunicación interestelar. Esto evitaría las limitaciones de radio olas.

Conciencia: ¿un fenómeno cuántico?

El “problema difícil” de la conciencia —cómo surge la experiencia subjetiva a partir de la materia— podría encontrar respuestas en la biología cuántica. Las plantas utilizan la coherencia cuántica en la fotosíntesis; los humanos podrían aprovechar la tunelización para la cognición, lo que podría explicar fenómenos vinculados a la telepatía.

  • Precognición y tiempo:Si las ondas evanescentes invierten brevemente la causalidad, podrían explicar las intuiciones precognitivas o el déjà vu.
  • Horizontes tecnológicos:Las interfaces cerebro-computadora que aprovechan las ondas evanescentes podrían algún día permitir la transmisión directa del pensamiento, lo que podría desdibujar la línea entre la mente y la máquina.

Conclusión: reescribiendo las reglas de la realidad

El descubrimiento de las ondas cerebrales superlumínicas desafía no sólo a la física, sino también a nuestra comprensión de la existencia misma. A medida que desenredamos los hilos cuánticos que recorren nuestras mentes, nos acercamos a responder a antiguas preguntas. ¿Estamos limitados por el espacio-tiempo o la conciencia es una puerta de entrada a dimensiones más allá? En palabras del autor: “El cerebro no es sólo una computadora: es una radio cuántica, sintonizada con la frecuencia del cosmos”.


Este fue un artículo complementario a “El descubrimiento de ondas cerebrales más rápidas que la luz”, centrándose en las implicaciones de las ondas evanescentes en la telepatía. Para obtener un esquema más general de las implicaciones, visite esta página: “El descubrimiento de ondas cerebrales más rápidas que la luz”.

Referencias:

“En el reino cuántico, los susurros de la mente podrían resonar a través de las estrellas”.

Erich Habich-Traut

¿Puede la información viajar más rápido que la luz?

Cuando no hay tiempo, no hay espacio (y viceversa). El concepto de moverse más rápido que la luz desafía nuestra comprensión del espacio y el tiempo.

Desde la perspectiva del fotón, el tiempo no existe. A la velocidad de la luz, el tiempo grita: "¡ALTO!". Es irrelevante que los fotones hablen alemán o no. Lo importante es: "Cuando no hay tiempo, no hay espacio".

Imagen: holograma de un fotón, Universidad de Varsovia

Una de las afirmaciones de Günter Nimtz sobre el efecto túnel es que este proceso ocurre más rápido que la luz. La mayoría de los físicos coinciden con esta afirmación; por ejemplo, Aephraim Steinberg afirmó que los resultados del efecto túnel cuántico son "robustamente superlumínicos". La controversia surge de la sugerencia de Nimtz de que una señal puede transmitirse a una velocidad superior a la de la luz, la cual cualquiera puede oír, lo que desafía el teorema de la no comunicación. https://en.wikipedia.org/wiki/No-communication_theorem .

La idea de la comunicación más rápida que la luz (FTL) se considera en gran medida un tabú en física, atribuida al grupo "Fundamental Fysiks" de Princeton en la década de 1970. Este grupo de "físicos" hippies, que experimentaron con psicodélicos y magia, desarrolló el "teorema de no comunicación".

Así, por un lado, los físicos están de acuerdo en que las partículas pueden hacer un túnel cuántico. Más rapido que la luzPor otro lado, sostienen que este fenómeno no puede utilizarse para transmitir información. Sin embargo, esto plantea la pregunta: si podemos percibir tales señales, ¿cómo se concilia esto con los límites establecidos de... comunicación en física?

Curiosamente, Aephraim Steinberg, de la Universidad de Toronto, ha calificado el efecto túnel cuántico de «robustamente superlumínico»:

Lo midió utilizando “relojes Larmor”, que es una forma diferente de decir que midió el giro de los fotones antes y después de entrar en el túnel.

¿Entonces he transmitió la posición de giro de un fotón A velocidad superlumínica. ¿Cómo es que esto no "transmite información"? Transmitió información sobre el estado del fotón y midió su cambio después de un viaje superlumínico a través del túnel cuántico. ¿No violó el teorema de no comunicación? ¿Y por qué se le permite transmitir información sobre el giro del fotón a velocidad superlumínica, y Nimtz de la Universidad de Colonia no puede transmitir ondas moduladas AM con Mozart?

Teoría de cuerdas simplificada

Para simplificar, he descrito un fotón como una entidad cuántica, un punto o una brana 0D (de dimensión cero). La palabra "brana" proviene de la palabra "membrana" y los físicos que idearon la teoría de cuerdas omitieron "mem". Cuando el fotón sufre un efecto túnel, se comporta como una cuerda 1D (unidimensional). Una cuerda 1D es una membrana de "una brana", pero los físicos que idearon la teoría de cuerdas pensaron que sería mejor darle un nombre diferente. Creo.

ChicoNerd1392, CC BY-SA 3.0https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0>, vía Wikimedia Commons

Así pues, tanto en el contexto 0D como en el 1D, los conceptos de tiempo y espacio, tal como los conocemos, no existen. Se necesita la cuarta dimensión para tener espacio y tiempo. Lo que he hecho aquí es ilustrar la dualidad partícula/onda.

Mi simplificación no tiene mucho en común con la teoría de cuerdas «real». La llamé teoría de «cuerdas» porque dos puntos (fotones) conectados por una línea parecen una cuerda. Una cuerda puede ser una onda. Un punto es una partícula.

Además, existe una afirmación común de que “En la mecánica cuántica, las partículas existen en el espacio-tiempo”. Desde nuestra perspectiva, un fotón ciertamente existe en el espacio-tiempo mientras viaja del punto A al punto B.

Sin embargo, desde la perspectiva del fotón, el tiempo no existe. A la velocidad de la luz, el tiempo grita: "¡ALTO!". Es irrelevante que los fotones hablen alemán o no. Lo importante es: "Cuando no hay tiempo, no hay espacio".

Esto concuerda con la dilatación del tiempo en c.

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Segunda opinión: “El punto de vista de un fotón”

por Steve Nerlich (PhD), Director, Unidad de Investigación y Análisis Internacional, Australia

“Una visión desde los fotones” por Christopher Vitale de Networkologies y el Pratt Institute

Desde el punto de vista de un fotón, se emite y luego se reabsorbe instantáneamente. Esto es cierto para un fotón emitido en el núcleo del Sol, que podría reabsorberse tras recorrer una fracción de milímetro de distancia. Y es igualmente cierto para un fotón que, desde nuestro punto de vista, tiene viajó durante más de 13 mil millones de años Tras ser emitido desde la superficie de una de las primeras estrellas del universo. Por lo tanto, parece que un fotón no solo no experimenta el paso del tiempo, sino que tampoco experimenta el paso de la distancia.
Cita final

El fotón sigue una geodésica nula; esta es la trayectoria que siguen las partículas sin masa. Por eso se llama «nula»; su intervalo (su «distancia» en el espacio-tiempo 4D) es igual a cero y no tiene un tiempo propio asociado.


Diferencia entre la teoría de cuerdas simplificada y la teoría de cuerdas “real”

En la teoría de cuerdas real, cualquier partícula, en cualquier instante, es una cuerda. En mi versión simplificada, una partícula que sigue una geodésica nula, sin la influencia de la gravedad ni de campos de ningún tipo, es un punto 0D (de dimensión cero).

Teoría de cuerdas “real” vs. la versión simplificada

Solo al interactuar con campos externos, ya sean gravitacionales, electromagnéticos u objetos, la partícula (fotón) adquiere la primera dimensión. El fotón se ralentiza y se convierte en una «cuerda». La longitud de esta cuerda es análoga a su desaceleración y a su posible «longitud» de onda.

Así pues, un fotón de muy alta energía, por ejemplo en el espectro de rayos gamma, es una "cuerda" relativamente corta, lo que se traduce en una longitud de onda corta. Una cuerda corta produce longitudes de onda cortas.

Si el fotón se ralentiza más, por ejemplo, al impactar la densa atmósfera de un planeta, se alarga y puede expresar una longitud de onda infrarroja. Una cadena de fotones más larga produce longitudes de onda más largas e interactúa de forma diferente con su entorno.

QED

A El punto de vista del fotón (archivo)
https://web.archive.org/web/20240423185232/https://phys.org/news/2011-08-photons-view.html

A El punto de vista del fotón
https://phys.org/news/2011-08-photons-view.html

Imágenes
Izquierda: Holograma de un solo fotón, Univ. de Varsovia
https://geometrymatters.com/hologram-of-a-single-photon/