Lee Smolin ( / s m oʊ l ɪ n / ; nacido el 6 de junio de, 1955) es un americano físico teórico , un miembro de la facultad de la Instituto Perimeter de Física Teórica , profesor adjunto de física en la Universidad de Waterloo y un miembro de la facultad de posgrado del departamento de filosofía de la Universidad de Toronto . El libro de Smolin de 2006 The Trouble with Physics criticó la teoría de cuerdas como una teoría científica viable. Ha hecho contribuciones a la teoría de la gravedad cuántica , en particular el enfoque conocido como gravedad cuántica de bucles.. Él defiende que los dos enfoques principales de la gravedad cuántica, la gravedad cuántica de bucles y la teoría de cuerdas , pueden reconciliarse como aspectos diferentes de la misma teoría subyacente. Sus intereses de investigación también incluyen la cosmología , la teoría de partículas elementales , los fundamentos de la mecánica cuántica y la biología teórica . [2]
Lee Smolin | |
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Nació | [1] | 6 de junio de 1955
Nacionalidad | americano |
alma mater | Hampshire College (BA, 1975) Universidad de Harvard (AM, 1978; Ph.D, 1979) |
Premios | Premio Majorana (2007) Premio Klopsteg Memorial (2009) Medalla del Jubileo de Diamante de la Reina Isabel II (2013) |
Carrera científica | |
Campos | Cosmología Física |
Instituciones | Instituto Perimetral , Universidad de Waterloo |
Asesor de doctorado | Sidney Coleman Stanley Deser |
Vida temprana
Smolin nació en la ciudad de Nueva York . [3] Su hermano, David M. Smolin , se convirtió en profesor en la Escuela de Derecho de Cumberland en Birmingham, Alabama. [4]
Educación y carrera
Smolin abandonó la escuela secundaria Walnut Hills en Cincinnati , Ohio , y se educó en Hampshire College . Recibió su doctorado en física teórica de la Universidad de Harvard en 1979. [2] Ocupó puestos de investigación postdoctoral en el Instituto de Estudios Avanzados en Princeton, Nueva Jersey , el Instituto Kavli de Física Teórica en Santa Bárbara y la Universidad de Chicago , antes de convertirse en miembro de la facultad en las universidades estatales de Yale , Syracuse y Pennsylvania . Fue investigador invitado en el Institute for Advanced Study en 1995 [5] y profesor invitado en el Imperial College London (1999-2001) antes de convertirse en uno de los miembros fundadores de la facultad del Perimeter Institute en 2001.
Teorías y trabajo
Bucle de gravedad cuántica
Smolin contribuyó a la teoría de la gravedad cuántica de bucles (LQG) en un trabajo colaborativo con Ted Jacobson , Carlo Rovelli , Louis Crane, Abhay Ashtekar y otros. LQG es un enfoque para la unificación de la mecánica cuántica con la relatividad general que utiliza una reformulación de la relatividad general en el lenguaje de las teorías de campo gauge , lo que permite el uso de técnicas de la física de partículas, particularmente la expresión de campos en términos de dinámica de bucles. . Con Rovelli descubrió la discreción de áreas y volúmenes y encontró su expresión natural en términos de una descripción discreta de la geometría cuántica en términos de redes de espín . En los últimos años, se ha centrado en conectar LQG con la fenomenología desarrollando implicaciones para pruebas experimentales de simetrías espacio-temporales, así como investigando formas en que las partículas elementales y sus interacciones podrían emerger de la geometría espacio-temporal.
Enfoques independientes de los antecedentes de la teoría de cuerdas
Entre 1999 y 2002, Smolin hizo varias propuestas para proporcionar una formulación fundamental de la teoría de cuerdas que no depende de descripciones aproximadas que involucran modelos clásicos de espacio-tiempo de fondo.
Pruebas experimentales de gravedad cuántica
Smolin se encuentra entre los teóricos que han propuesto que los efectos de la gravedad cuántica se pueden probar experimentalmente buscando modificaciones en la relatividad especial detectadas en observaciones de fenómenos astrofísicos de alta energía. Estos incluyen rayos cósmicos de muy alta energía y fotones y neutrinos de estallidos de rayos gamma. Entre las contribuciones de Smolin se encuentran la coinvención de la relatividad doblemente especial (con João Magueijo , independientemente del trabajo de Giovanni Amelino-Camelia ) y de localidad relativa (con Amelino-Camelia, Laurent Freidel y Jerzy Kowalski-Glikman).
Fundamentos de la mecánica cuántica
Smolin ha trabajado desde principios de la década de 1980 en una serie de propuestas de teorías de variables ocultas, que serían teorías deterministas no locales que darían una descripción precisa de los fenómenos cuánticos individuales. En los últimos años, ha sido pionero en dos nuevos enfoques para la interpretación de la mecánica cuántica sugeridos por su trabajo sobre la realidad del tiempo, llamados interpretación de conjunto real y principio de precedencia.
Selección natural cosmológica
La hipótesis de Smolin de la selección natural cosmológica, también llamada teoría de los universos fecundos , sugiere que un proceso análogo a la selección natural biológica se aplica a la mayor escala. Smolin publicó la idea en 1992 y la resumió en un libro dirigido a un público laico llamado La vida del cosmos .
Los agujeros negros tienen un papel en la selección natural. En la teoría fecunda, un agujero negro colapsando [se necesita aclaración ] provoca la aparición de un nuevo universo en el "otro lado", cuyos parámetros constantes fundamentales (masas de partículas elementales, constante de Planck , carga elemental , etc.) pueden diferir ligeramente de aquellos del universo donde colapsó el agujero negro. Así, cada universo da lugar a tantos universos nuevos como agujeros negros tenga. La teoría contiene las ideas evolutivas de "reproducción" y "mutación" de universos, por lo que es formalmente análoga a los modelos de biología de poblaciones .
Cuando Smolin publicó la teoría en 1992, propuso como predicción de su teoría que no debería existir ninguna estrella de neutrones con una masa de más de 1,6 veces la masa del sol. [ cita requerida ] Más tarde, esta cifra se elevó a dos masas solares siguiendo un modelo más preciso de los interiores de las estrellas de neutrones por astrofísicos nucleares. Smolin también predijo que la inflación, si es cierta, solo debe estar en su forma más simple, gobernada por un solo campo y parámetro. Ambas predicciones se han mantenido y demuestran la tesis principal de Smolin: que la teoría de la selección natural cosmológica es falsable según Popper .
Contribuciones a la filosofía de la física
Smolin ha contribuido a la filosofía de la física a través de una serie de artículos y libros que defienden la visión relacional, o leibniziana , del espacio y el tiempo. Desde 2006, ha colaborado con el filósofo brasileño y profesor de la Facultad de Derecho de Harvard Roberto Mangabeira Unger en los temas de la realidad del tiempo y la evolución de las leyes; en 2014 publicaron un libro cuyas dos partes se escribieron por separado. [6]
En abril de 2013 apareció una exposición de tamaño de libro de las opiniones filosóficas de Smolin. Time Reborn sostiene que la ciencia física ha hecho que el tiempo sea irreal, mientras que, como Smolin insiste, es la característica más fundamental de la realidad: "El espacio puede ser una ilusión, pero el tiempo debe ser real "(pág. 179). Una descripción adecuada según él daría un universo leibniziano : los indiscernibles no serían admitidos y toda diferencia debería corresponder a alguna otra diferencia, como lo diría el principio de razón suficiente . Unos meses más tarde, se publicó un texto más conciso en un artículo con el título Temporal Naturalism . [7]
El problema con la física
El libro de Smolin de 2006 The Trouble with Physics exploró el papel de la controversia y el desacuerdo en el progreso de la ciencia. Argumentó que la ciencia progresa más rápido si la comunidad científica fomenta el mayor desacuerdo posible entre los profesionales capacitados y acreditados antes de la formación del consenso provocado por la confirmación experimental de las predicciones de teorías falsables. Propuso que esto significaba el fomento de diversos programas de investigación en competencia y que la formación prematura de paradigmas no forzados por hechos experimentales puede ralentizar el progreso de la ciencia.
Como caso de estudio, The Trouble with Physics se centró en el tema de la falsabilidad de la teoría de cuerdas debido a las propuestas de que el principio antrópico se utilice para explicar las propiedades de nuestro universo en el contexto del paisaje de cuerdas. El libro fue criticado por el físico Joseph Polchinski [8] y otros teóricos de cuerdas.
En su libro anterior Three Roads to Quantum Gravity (2002), Smolin afirmó que la gravedad cuántica de bucles y la teoría de cuerdas eran esencialmente el mismo concepto visto desde diferentes perspectivas. En ese libro, también favoreció el principio holográfico . The Trouble with Physics , por otro lado, fue muy crítico con la prominencia de la teoría de cuerdas en la física teórica contemporánea, que cree que ha suprimido la investigación en otros enfoques prometedores. Smolin sugiere que la teoría de cuerdas adolece de serias deficiencias y tiene un casi monopolio poco saludable en la comunidad de la teoría de partículas. Pidió una diversidad de enfoques de la gravedad cuántica y argumentó que se debería prestar más atención a la gravedad cuántica de bucles, un enfoque que Smolin ha ideado. Finalmente, The Trouble with Physics también se ocupa ampliamente del papel de la controversia y el valor de diversos enfoques en la ética y el proceso de la ciencia.
El mismo año en que se publicó The Trouble with Physics , Peter Woit publicó un libro para no especialistas cuya conclusión era similar a la de Smolin, a saber, que la teoría de cuerdas era un programa de investigación fundamentalmente defectuoso. [9]
Puntos de vista
Opinión de Smolin sobre la naturaleza del tiempo:
Cada vez más, tengo la sensación de que la teoría cuántica y la relatividad general están profundamente equivocadas acerca de la naturaleza del tiempo. No basta con combinarlos. Hay un problema más profundo, que quizás se remonta al comienzo de la física. [10]
Smolin no cree que la mecánica cuántica sea una "teoría final":
Estoy convencido de que la mecánica cuántica no es una teoría definitiva. Creo esto porque nunca me he encontrado con una interpretación de la formulación actual de la mecánica cuántica que tenga sentido para mí. He estudiado la mayoría de ellos en profundidad y he pensado mucho en ellos, y al final todavía no puedo encontrar un sentido real de la teoría cuántica tal como está. [11]
En un artículo de 2009 , Smolin articuló los siguientes puntos de vista filosóficos (las oraciones en cursiva son citas):
- Solo hay un universo. No hay otros, ni tiene nada de isomórfico . Smolin niega la existencia de un multiverso "atemporal" . No existen otros universos ni copias de nuestro universo, dentro o fuera. No pueden existir copias dentro del universo, porque ningún subsistema puede modelar con precisión el sistema más grande del que forma parte. No pueden existir copias fuera del universo, porque el universo es, por definición, todo lo que existe. Este principio también descarta la noción de un objeto matemático isomorfo en todos los aspectos de la historia del universo entero, una noción más metafísica que científica.
- Todo lo que es real es real en un momento, que es una sucesión de momentos. Todo lo que es cierto es cierto en el momento presente . No solo el tiempo es real, sino que todo lo que es real está situado en el tiempo. Nada existe atemporalmente.
- Todo lo que es real en un momento es un proceso de cambio que conduce a los momentos siguientes o futuros. Todo lo que sea cierto es entonces una característica de un proceso en este proceso que causa o implica momentos futuros . Este principio incorpora la noción de que el tiempo es un aspecto de las relaciones causales. Una razón para afirmarlo es que todo lo que existió por un solo momento, sin causar o implicar algún aspecto del mundo en un momento futuro, desaparecería en el momento siguiente. Las cosas que persisten deben considerarse como procesos que conducen a procesos recientemente modificados. Un átomo en un momento es un proceso que conduce a un átomo diferente o cambiado en el momento siguiente.
- Las matemáticas se derivan de la experiencia como una generalización de regularidades observadas, cuando se eliminan el tiempo y la particularidad . Bajo este título, Smolin se distancia del platonismo matemático y da su reacción a " La efectividad irrazonable de las matemáticas en las ciencias naturales " de Eugene Wigner .
Smolin considera que rechazar la idea de un creador es esencial para la cosmología por motivos similares a sus objeciones contra el multiverso. [12] No excluye ni rechaza definitivamente la religión o el misticismo, sino que cree que la ciencia solo debe ocuparse de aquello de lo que es observable. [13] También se opone al principio antrópico , que afirma "no puede ayudarnos a hacer ciencia". [14]
También defiende los "principios para un futuro abierto" que, según él, subyacen en el trabajo tanto de comunidades científicas saludables como de sociedades democráticas: "(1) Cuando el argumento racional de la evidencia pública es suficiente para decidir una cuestión, debe considerarse así decidido. (2) Cuando el argumento racional de la evidencia pública no es suficiente para decidir una cuestión, la comunidad debe fomentar una gama diversa de puntos de vista e hipótesis consistentes con un intento de buena fe de desarrollar evidencia pública convincente ". (Time Reborn p 265.)
Lee Smolin ha sido un invitado recurrente en Through the Wormhole .
Premios y honores
Smolin fue nombrado en el puesto 21 en la lista de los 100 mejores intelectuales públicos de la revista Foreign Policy . [15] También es uno de los muchos físicos apodados por los medios de comunicación como el "Nuevo Einstein ". [16] The Trouble with Physics fue nombrado por la revista Newsweek como el número 17 en una lista de 50 "Libros para nuestro tiempo", el 27 de junio de 2009. En 2007 recibió el Premio Majorana de la Revista Electrónica de Física Teórica, y en 2009 el Premio Klopsteg Memorial de la Asociación Estadounidense de Profesores de Física (AAPT) por "logros extraordinarios en la comunicación de la emoción de la física al público en general", es miembro de la Royal Society of Canada y la American Physical Society. En 2014 fue galardonado con el Premio de Cosmología Buchalter por un trabajo publicado en colaboración con Marina Cortês. [17]
Vida personal
Smolin nació en la ciudad de Nueva York. Su padre era Michael Smolin, un ingeniero ambiental y de procesos y su madre era la dramaturga Pauline Smolin. Lee Smolin se ha mantenido involucrado con el teatro convirtiéndose en consultor científico para obras como A Walk in the Woods de Lee Blessing , Background Interference de Drucilla Cornell e Infinity de Hannah Moscovitch . [18]
Smolin está casado con Dina Graser, abogada y consultora de políticas urbanas en Toronto , Ontario. Anteriormente estuvo casado con Fotini Markopoulou-Kalamara . [19] Su hermano es el profesor de derecho David M. Smolin .
Publicaciones
- 1997. La vida del cosmos ISBN 0195126645
- 2001. Tres caminos hacia la gravedad cuántica.ISBN 0-465-07835-4
- 2006. El problema con la física: el auge de la teoría de cuerdas, la caída de una ciencia y lo que viene después . Houghton Mifflin. ISBN 978-0-618-55105-7
- 2013. Time Reborn: De la crisis de la física al futuro del universo . ISBN 978-0547511726
- 2014. El universo singular y la realidad del tiempo: una propuesta en filosofía natural por Lee Smolin y Roberto Mangabeira Unger , Cambridge University Press, ISBN 978-1107074064
- 2019. La revolución inconclusa de Einstein: la búsqueda de lo que hay más allá de lo cuántico , Penguin Press. ISBN 9781594206191
Referencias
- ^ "El Instituto de estudios avanzados. Informe anual 1979/80" , p. 58
- ^ a b Página de la facultad de Smolin Archivado el 18 de julio de 2008 en la Wayback Machine , Perimeter Institute .
- ^ "Perfil del Instituto Perimetral" . Instituto Perimetral . Consultado el 17 de agosto de 2015 .
- ^ "Página de la Facultad de Derecho de la Escuela de Derecho de Cumberland de David Smolin" . Universidad de Samford. Archivado desde el original el 27 de julio de 2014 . Consultado el 17 de agosto de 2015 .
- ^ "Instituto de estudios avanzados: perfil de la comunidad de académicos" . Instituto de Estudios Avanzados. Archivado desde el original el 8 de marzo de 2016 . Consultado el 17 de agosto de 2015 .
- ^ Smolin L. y Roberto Mangabeira Unger R., (2014), El universo singular y la realidad del tiempo: una propuesta en filosofía natural , Cambridge University Press, ISBN 978-1107074064
- ↑ Smolin L., arXiv: 1310.8539
- ^ Joseph Polchinski (2007) " All Strung Out? " Una revisión de The Trouble with Physics and Not even Wrong , American Scientist 95 (1): 1.
- ^ Woit, Peter (2006). Ni siquiera está mal: el fracaso de la teoría de cuerdas y el desafío continuo para unificar las leyes de la física . Jonathan Cape . ISBN 0-224-07605-1.
- ^ Smolin, Lee. The Trouble With Physics, Houghton Mifflin Co, Nueva York, 2006. (p. 256)
- ^ Respuesta de Smolin a la pregunta "¿Qué crees que es cierto aunque no puedas probarlo?" "World Question Center 2005: Lee Smolin" Archivado el 12 de mayo de 2008 en Wayback Machine Edge
- ^ Huberman, Jack (2006). El ateo citable . Libros de la nación . pag. 282.
- ^ smolin, lee (2000). Tres caminos hacia la gravedad cuántica . Libros básicos . pag. 1.
- ^ Alternativas científicas al principio antrópico , julio de 2004
- ^ "Top 100 intelectuales públicos: las clasificaciones finales" Revista de política exterior (27 de junio de 2008)
- ^ Brockman, John . "Introducción" a Kauffman, Stuart y Smolin, Lee. "Una posible solución para el problema del tiempo en cosmología cuántica" Archivado el 1 de enero de 2019 en la Wayback Machine en Edge (7 de abril de 1997)
- ^ Anuncio : Primer premio para la Dra. Marina Cortês, Dra. Lee Smolin El universo como proceso de eventos únicos , Phys. Rev. D 90, 084007 (2014) [1]
- ^ "Perfil del Teatro Estragón" . Teatro Estragón. 2015 . Consultado el 17 de agosto de 2015 .
- ^ Davies, Sally (28 de julio de 2016). "Este pionero de la física se alejó de todo" . Nautilus (revista de ciencia) . Consultado el 29 de julio de 2016 .
enlaces externos
- Una lista parcial del trabajo publicado de Smolin
- Un debate sobre los méritos de la teoría de cuerdas entre Smolin y Brian Greene , de National Public Radio (2006)
- " The Unique Universe ": Smolin explica su escepticismo con respecto al multiverso (2009)
- Más cerca de la verdad : serie de entrevistas de Smolin sobre cuestiones fundamentales de la física
- "Time Reborn: una nueva teoría del tiempo - una nueva visión del mundo" en YouTube : presentación de Smolin en la Royal Society of Arts (2013)
- Lee Smolin en el Proyecto de genealogía matemática