¿Cuáles son las hipótesis más increíbles de la historia de la Física?
Experimento crucial
En algunos casos, una teoría propuesta puede tener en cuenta resultados anómalos experimentales para los cuales ninguna teoría existente puede proporcionar otra explicación. Un ejemplo sería la capacidad de la hipótesis cuántica, propuesta por Max Planck en el año 1900, para dar cuenta del cuerpo negro del espectro observado, un resultado experimental que la Ley de Rayleigh-Jeans de la física clásica no podía predecir. Sin embargo estos casos no se consideran lo suficientemente fuertes para establecer plenamente una nueva teoría, y para el caso de la mecánica cuántica, necesitó de confirmación a través de "nuevas" predicciones de la teoría para lograr aceptación total.
Azar
Con el desarrollo de las nuevas teorías científicas sobre sistemas caóticos o turbulentos, y cuánticos, muchos científicos reconsideraron la validez del azar en la física. Según la llamada interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica, en un experimento controlado en hasta sus más mínimos detalles, siempre hay un grado de aleatoriedad en el resultado. Muchos procesos físicos de carácter cuántico podrían ser irreductiblemente aleatorios. Las leyes de la desintegración atómica pueden predecir el número de núcleos de un cuerpo radiactivo que se desintegrará en un período dado de tiempo, pero no cuándo lo hará un núcleo concreto. Sin embargo, han surgido diferentes objeciones a esta interpretación, como la teoría de las variables ocultas, que sostiene que el resultado del experimento viene determinado por un cierto número de características aún desconocidas. Ahora bien, cuando menos, el tipo de teoría de variables ocultas postulada por Einstein junto a Boris Podolsky y Nathan Rosen en 1935, conocida como "paradoja EPR" y formulada experimentalmente por John Bell en 1964 en términos de una inecuación conocida como "Teorema de Bell", fue contrastada por diversos equipos de investigadores desde 1976 en adelante, concluyendo en la "violación" de dichas desigualdades, lo que implica el abandono de la posibilidad de "variables ocultas" más allá de la función de onda de estados superpuestos en partículas en entrelazamiento cuántico. Otra interpretación es la de los universos paralelos, propuesta por Hugh Everett, según la cual todos los posibles resultados se dan, en todo un conjunto de universos. Aún no se ha podido diseñar un experimento que contraste o descarte alguna de las interpretaciones, por lo que la controversia permanece vigente.
Ciencias e Hipótesis
Ciencias e Hipótesis (título original en francés: "La Science et l'Hypotèse") es un libro escrito por el matemático Henri Poincaré publicado por primera vez en 1902. Dirigido a un público no especializado, trata sobre matemáticas, espacio, física y naturaleza. Sostiene la tesis de que la verdad absoluta en ciencia es inalcanzable, y que en general las creencias científicas se sustentan como convenciones aceptables porque son más válidas que las alternativas disponibles.
Física
Aunque la física se ocupa de una gran variedad de sistemas, todos los físicos utilizan ciertas teorías. Cada una de estas teorías ha sido probada experimentalmente en numerosas ocasiones y ha resultado ser una aproximación adecuada a la naturaleza. Por ejemplo, la teoría de la mecánica clásica describe con precisión el movimiento de los objetos, siempre que sean mucho más grandes que los átomos y se muevan a una velocidad mucho menor que la de la luz. Estas teorías siguen siendo áreas de investigación activa en la actualidad. La teoría del caos, un aspecto notable de la mecánica clásica, se descubrió en el siglo XX, tres siglos después de la formulación original de la mecánica clásica por Newton (1642-1727).
Historia de las ecuaciones diferenciales
El francés Pierre Simón de Laplace (1749-1827) hace aportes a la mecánica, astronomía, ecuaciones diferenciales parciales, ecuación de Laplace descubierta alrededor de 1787, probabilidad.
Jerry Andrus
Invitado por Ray Hyman, Jerry Andrus mostró muchas de sus ilusiones ópticas en el Skeptic's Toolbox, un curso taller que tiene lugar todos los años en agosto en el campus de la Universidad de Oregón. Dos de sus más conocidas ilusiones ópticas, la “Caja imposible” y "Oregon vortex plank" se explican en este artículo de la revista Skeptical Inquirer.
Mario Bunge
Para Bunge, la teoría de cuerdas es sospechosa (de pseudociencia). Afirma que parece científica porque aborda un problema abierto que es a la vez importante y difícil, el de construir una teoría cuántica de la gravitación, pero que la teoría postula que el espacio físico tiene seis o siete dimensiones, en lugar de tres, simplemente para asegurarse consistencia matemática. Puesto que estas dimensiones extra son inobservables, y puesto que la teoría se ha resistido a la confirmación experimental durante más de tres décadas, concluye que parece ""ciencia ficción"", o al menos, ""ciencia fallida"".
Paradoja de Bentley
La Paradoja de Bentley es el nombre de una aparente paradoja que el reverendo Richard Bentley presentó a Isaac Newton en 1692, poco después de la publicación de Principia Mathematica. Según Newton, la gravedad atrae dos cuerpos entre sí con un alcance ilimitado. Si es así, preguntó Bentley, si asumimos que el universo es finito, debería haberse colapsado hace mucho tiempo en un punto; y si asumimos que es infinito, entonces se ejerce una atracción infinita sobre cada estrella, con lo cual nuevamente el universo debería colapsarse. Newton respondió que si el universo es infinito pero completamente simétrico, la atracción que opera en diferentes direcciones sobre la misma estrella se equilibraría resultando una fuerza total nula. Sin embargo, se dio cuenta de que se trataba de una solución inestable y de que cualquier oscilación provocaría el colapso de dicho universo, porque las fuerzas de un lado superarían a las del lado opuesto. Su solución fue decir que Dios interviene constantemente haciendo pequeñas modificaciones sobre la posición de las estrellas: "Se necesita un milagro continuo que evite que el sol y las estrellas en reposo galopen unas hacia las otras por la gravedad".
Hipótesis del universo matemático
Tegmark afirma que la hipótesis no tiene parámetros libres y no puede ser descartada observacionalmente. Así, razona, es preferible sobre otras teorías-del-todo por la Navaja de Occam. Sugiere que la experiencia consciente tomaría la forma de "subestructuras matemáticas auto-conscientes" que existen en un mundo "físicamente" real.
Eternidad
En su libro "La teoría del todo", el físico Stephen Hawking expone la hipótesis más novedosa. Sin estudiar directamente el tema de la eternidad, propone, partiendo de la relatividad general y la mecánica cuántica, un modelo de universo difícilmente concebible, el cual, por un lado, es «finito en el espacio y el tiempo» pero, por otro, está exento de bordes o fronteras, es decir, no tiene principio ni final definidos. La mecánica cuántica permitiría la no existencia de singularidades —singularidades como el «principio» ("Big Bang") o el «fin» ("Big Crunch").
Hipótesis del universo matemático
La hipótesis sugiere que el multiverso es idéntico a las verdades lógicas de todos los mundos posibles: conjuntos diferentes de ecuaciones, constantes físicas y condiciones iniciales y sus infinitas combinaciones. Tegmark elabora la HUM en la Hipótesis del Universo Computable (HUC), el cual postula que todas los teoremas matemáticos computables (en el sentido de Gödel) (existen) por necesidad lógica.
Grete Hermann
En 1935 Hermann publicó un argumento que demostraba un defecto evidente en la demostración de un teorema de 1932 de von Neumann. Sin embargo, este teorema siguió siendo ampliamente invocado para afirmar que una teoría cuántica de variables ocultas era imposible, y la demostración de Hermann había pasado desapercibida por la comunidad de la física, hasta que John Stewart Bell la redescubrió independientemente y la publicó en 1966, y de que Max Jammer informara en 1974 de la anterioridad de la demostración de Hermann. Algunos han especulado sobre el desarrollo histórico muy diferente que podría haber tenido la mecánica cuántica si la crítica de Hermann no se hubiera mantenido casi ignorada durante décadas. En particular, podría haber puesto en cuestión la interpretación de Copenhague, proporcionando una base creíble para el ulterior desarrollo de las teorías de las variables ocultas no locales.
Teoría de twistores
Durante muchos años después de la publicación de Penrose en 1967, la teoría de twistor progresaba muy lentamente, en parte debido a problemas matemáticos. La teoría de twistor tampoco parecía relacionado con las ideas de la física contemporánea. Mientras que la teoría de twistor parecía decir algo sobre la gravedad cuántica, sus posibles contribuciones para la comprensión de las otras fuerzas fundamentales y de la física de partículas eran menos evidentes.
Hipótesis del universo matemático
En física y cosmología, la hipótesis de universo matemático (HUM), también conocida como la Unidad Definitiva, es una teoría del todo especulativa propuesta por el cosmólogo Max Tegmark.
Conjetura
A veces, una conjetura se llama hipótesis cuando se usa con frecuencia y repetidamente como suposición en las demostraciones de otros resultados. Por ejemplo, la hipótesis de Riemann es una conjetura de la teoría de números que, entre otras cosas, hace predicciones sobre la distribución de números primos. Pocos teóricos de los números dudan de que la hipótesis de Riemann sea cierta. De hecho, en previsión de su eventual prueba, algunos incluso han procedido a desarrollar más pruebas que dependen de la verdad de esta conjetura. Estas se denominan demostraciones condicionales: las conjeturas asumidas aparecen en las hipótesis del teorema, por el momento.
Teoría conspirativa
Karl Popper argumenta que la ciencia se escribe como un conjunto de hipótesis falsables; aquellas teorías y aseveraciones que no admiten ninguna posibilidad de falsación son consideradas metafísicas o no científicas. Críticos de teorías conspirativas argumentan en ocasiones que muchas de ellas no son falsables y por ello no pueden ser científicas. Esta acusación es a menudo correcta, y es consecuencia de la estructura lógica de ciertas clases de teorías conspirativas. Estas toman la forma de aserciones existenciales, alegando la "existencia" de alguna acción u objeto sin especificar el "sitio o momento" en el que puede observarse. La falta de observación del fenómeno es el resultado de buscar en el lugar equivocado (esto es, de haber sido engañado por la conspiración), lo cual hace imposible cualquier demostración de que la conspiración no existe.
Hipótesis de Van Flandern-Yang
La hipótesis de Van Flandern-Yang (Tom Van Flandern y Xin-She Yang) es una teoría que intenta explicar las inusuales anomalías gravitatorias de aproximadamente 7×10 m/s observadas en el eclipse solar del 9 de marzo de 1997.
Postulados de la Relatividad Especial
La teoría física dada por la mecánica clásica, y por la gravedad Newtoniana es consistente con la relatividad Galileana, pero no con la relatividad especial. Por otro lado, las ecuaciones de Maxwell no son consistentes con la relatividad Gelileana, a menos que se acepte la existencia de un éter físico. En un sorprendente número de casos, las leyes de la física de la relatividad especial (como en el caso de la famosa ecuación formula_34) se pueden deducir combinando los postulados de la relatividad especial con la hipótesis de que las leyes de la relatividad especial se asemejan a las leyes de la mecánica clásica cuando se utiliza un límite no-relativista.
Electrodinámica cuántica
La electrodinámica cuántica es una de las teorías más precisas de cuantos que se crearon en el . Es capaz de hacer predicciones de ciertas magnitudes físicas con hasta veinte cifras decimales de precisión, un resultado poco frecuente en las teorías físicas anteriores. Por esa razón la teoría fue llamada «la joya de la física». Entre sus predicciones más exactas están:
Historia de la química
La hipótesis de Avogadro fue ignorada durante medio siglo tras haber sido publicada por primera vez. Se han citado muchas razones para este desinterés, incluidos algunos problemas teóricos como el dualismo propuesto por Jöns Jacob Berzelius que consideraba que los compuestos se mantenían juntos por la atracción de las cargas positivas y negativas, lo que haría incompatible la existencia de moléculas formadas por dos átomos eléctricamente similares, como el caso del oxígeno. Además existía la barrera de que muchos químicos eran reacios a adoptar métodos físicos (como las determinaciones de densidad del vapor) para resolver sus problemas. Sin embargo, a mediados de siglo las figuras más prominentes empezaron a considerar intolerable la diversidad caótica de sistemas de pesos atómicos y fórmulas de compuestos en competencia, que proliferaron a causa de la incertidumbre. Además empezaron a acumularse pruebas puramente químicas que indicaban que lo afirmado por Avogadro podría ser cierto después de todo. A mediados de siglo, químicos más jóvenes como Alexander Williamson en Inglaterra, Charles Gerhardt y Charles-Adolphe Wurtz en Francia y August Kekulé en Alemania, empezaron a proponer la reforma de la química teórica para que se ajustara a la teoría de Avogadro.
Hipótesis de la dínamo
La hipótesis de la dinamo es una teoría científica que intenta explicar el mecanismo por el que un cuerpo celeste, como por ejemplo la Tierra, genera un campo magnético a su alrededor.
Hipótesis de censura cósmica
Existen algunos resultados negativos para la hipótesis de censura cósmica. Mark D. Roberts encontró en 1985 una solución a las ecuaciones de Einstein formula_10 que viola muchas de las formalizaciones de la hipótesis de censura cósmica:
Gravedad cuántica de bucles
La LQG es una hipótesis más conservadora que la teoría de supercuerdas que, partiendo de las ecuaciones de Einstein, también intenta fusionar las teorías de la relatividad y la mecánica cuántica, aunque de una forma menos espectacular. La LQG no considera más dimensiones que las habituales y trata de incorporar la relatividad general. Conserva muchas características de la relatividad general y a la vez cuantiza el propio espacio-tiempo.
Hipótesis del arrastre del éter
Mientras que la teoría "casi-estacionaria de Fresnel" era aparentemente confirmada por el experimento de Fizeau (1851), la teoría de Stokes era aparentemente confirmada por el experimento de Michelson–Morley (1881, 1887). Esta situación contradictoria fue resuelta por los trabajos de Hendrik Antoon Lorentz (1895, 1904), cuya teoría del éter de Lorentz eliminó cualquier forma de arrastre del éter, y finalmente con el trabajo de Albert Einstein (1905), cuya teoría de la relatividad especial no contempla el éter como medio mecánico en absoluto.
Teoría del todo
El concepto de una "teoría del todo" está arraigado en el principio de causalidad y su descubrimiento es la empresa de acercarnos a ver a través de los ojos del demonio de Laplace. Aunque dicha posibilidad puede considerarse como determinista, en una "simple fórmula" puede todavía sobrevivir la física fundamentalmente probabilista, como proponen algunas posturas actuales de la mecánica cuántica. Esto se debe a que aun si los mecanismos que gobiernan las partículas son intrínsecamente azarosos, podemos conocer las reglas que gobiernan dicho azar y calcular las probabilidades de ocurrencia para cada evento posible. Sin embargo, otras interpretaciones de la ecuación de Schrödinger conceden poca importancia al azar: este solo se tendría importancia dentro del átomo y se diluiría en el mundo macroscópico. Otras no obstante la niegan completamente y la consideran una interpretación equivocada de las leyes cuánticas. En consecuencia, la mayor dificultad de descubrir una teoría unificada ha sido armonizar correctamente leyes que gobiernan solo un reducido ámbito de la naturaleza y transformarlas en una única teoría que la explique en su totalidad, tanto en su mundo micro como macroscópico y explique la existencia de todas las interacciones fundamentales: las fuerzas gravitatoria, electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil.
Historia de la mecánica cuántica
En 1905, para explicar el efecto fotoeléctrico (1839), esto es, la expulsión de electrones en ciertos materiales debido a la incidencia de luz sobre los mismos, Albert Einstein postuló –basándose en la hipótesis cuántica de Planck– que la luz está compuesta de partículas cuánticas individuales, las que más tarde fueron llamadas fotones (1926).
Teoría de cuerdas
Actualmente existen cinco teorías de supercuerdas relacionadas con los cinco modos que se conocen de implementar la supersimetría en el modelo de cuerdas. Aunque dicha multiplicidad de teorías desconcertó a los especialistas durante más de una década, el saber convencional actual sugiere que las cinco teorías son casos límites de una teoría única sobre un espacio de 10 dimensiones (las tres del espacio y una temporal serían las 4 que ya conocemos más otras seis adicionales resabiadas o "compactadas") y una que las engloba formando "membranas" de las cuales se podría escapar parte de la gravedad de ellas en forma de gravitones. Esta teoría única, llamada teoría M, de la que sólo se conocerían algunos aspectos, fue conjeturada en 1995.
Péndulo caótico
En los desarrollos matemáticos de Isaac Newton en su libro "Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica" vemos como quedan incompletos para explicar fenómenos mecánicos entre más de dos cuerpos, siendo científicos como Euler y Laplace quienes desarrollaron teorías para un mayor número de cuerpos.
El Universo (serie de televisión): Mas allá del Big Bang
Hay muchas teorías de lo que pudo haber habido, o lo que no había del todo. Pero para Stephen Hawking, la teoría más atractiva es que el universo fue creado de la nada. Como si fuese magia.
Hipótesis siluriana
Frank primero se acercó a Gavin para obtener una idea de cómo detectar civilizaciones alienígenas por su impacto potencial sobre el clima mediante el estudio de núcleos de hielo y anillos de árboles, pero ambos se dieron cuenta de que la hipótesis podría expandirse y aplicarse a la Tierra y a la humanidad, considerando que los humanos han estado en su forma actual durante los últimos 300.000 años y que han tenido tecnología sofisticada solo durante los últimos siglos.
Paradoja EPR
La paradoja de Einstein-Podolsky-Rosen o paradoja EPR es un experimento mental propuesto por Albert Einstein, Boris Podolsky y Nathan Rosen en 1935. Es relevante históricamente, puesto que pone de manifiesto un problema aparente de la mecánica cuántica, y en las décadas siguientes se dedicaron múltiples esfuerzos a desarrollarla y resolverla.
Problemas no resueltos de la física
En la conferencia Strings 2000, David Gross, Michael Duff y Edward Witten seleccionaron al modo de los famosos 23 problemas de David Hilbert de 1900, cuáles serían los problemas más interesantes de la física en esos momentos,
Supergravedad
Una de estas supergravedades, la teoría de 11 dimensiones, genera gran expectación por ser la primera candidata potencial para convertirse en la teoría del todo. Esta expectación está basada en 4 pilares, dos de los cuales han sido refutados actualmente:Por tanto, Los dos primeros resultados parece que establecen 11 dimensiones únicamente, el tercero parece que especifica la teoría, y el último de los resultas explica porque el universo que observamos parece tener 4 dimensiones.
Hipótesis de Poincaré
Más técnicamente, en 1904, el matemático francés Henri Poincaré (1854-1912) conjeturó que "el resultado obtenido para la esfera n=2 del espacio de dimensión 3 tenía un análogo para la esfera n=3 del espacio de dimensión 4". En otras palabras, en el espacio de dimensión 4, toda variedad de dimensión "n"=3, cerrada y simplemente conexa, sería homeomorfa a la esfera de dimensión "n"=3. Pero Poincaré no consiguió probar su conjetura. Tampoco ninguno de sus contemporáneos ni sucesores. Con el tiempo, la conjetura de Poincaré cobró interés hasta convertirse en el problema abierto más notable de la topología geométrica, con destacables implicaciones para la Física. Más aún, llegó a convertirse en uno de los problemas sin resolver más importantes de las matemáticas.
Historia de las matemáticas
Muchas conjeturas notables fueron finalmente probadas. En 1976, Wolfgang Haken y Kenneth Appel usaron una computadora para demostrar el teorema de los cuatro colores. Andrew Wiles, basado en trabajos previos de otros matemáticos, probó el último teorema de Fermat en 1995. Paul Cohen y Kurt Gödel probaron que la hipótesis del continuo es lógicamente independiente de (no puede ser probada o negada de) los axiomas de la teoría de conjuntos. En 1998 Thomas Callister Hales probó la conjetura de Kepler.
Física aristotélica
La física aristotélica es el conjunto de las tesis filosóficas y cosmológicas e hipótesis físicas y astronómicas desarrolladas por Aristóteles y sus seguidores. Estas teorías comprendieron los cuatro elementos, el éter, el movimiento, las cuatro causas, las esferas celestes, el geocentrismo, etc. Las principales obras de Aristóteles en donde desarrolla sus ideas físicas son: la "Física," "Sobre el cielo" y "Acerca de la generación y la corrupción". Los principios fundamentales de su física son: El reinado de la física aristotélica, la teoría especulativa de la física más antigua conocida, duró casi dos milenios. No obstante, hubo muy pocas referencias explícitas a experimentos en física aristotélica y Aristóteles llegó a varias conclusiones no mediante experimentos y observaciones, sino mediante argumentos lógicos. Después del trabajo de muchos pioneros como Copérnico, Tycho Brahe, Galileo, Descartes y Newton, se aceptó generalmente que la física aristotélica no era correcta ni viable. Una opinión contraria está dada por Carlo Rovelli, que sostiene que la física de Aristóteles es correcta dentro de su dominio de validez, el de los objetos del campo gravitatorio de la Tierra sumergidos en un fluido tal como aire.
John von Neumann
En el Congreso Internacional de Matemáticos de 1900, David Hilbert presentó su famosa lista de 23 problemas considerada central para el desarrollo de las matemáticas del nuevo siglo: el sexto problema era la axiomatización de las teorías físicas. Entre las nuevas teorías físicas del siglo la única que tenía todavía que recibir tal tratamiento para finales de la década de 1930 era la mecánica cuántica. De hecho, la mecánica cuántica se encontraba, en ese momento, en una condición de crisis de fundamentos, similar a aquella que pasó la teoría de conjuntos a comienzos de siglo, enfrentando problemas tanto de naturaleza filosófica como técnica; por otra parte, su aparente indeterminismo no había sido reducido, como Albert Einstein creía que debía ser a fin de que la teoría se hiciera satisfactoria y completa, a una explicación de forma determinista; además, todavía existían dos formulaciones heurísticas distintas, pero equivalentes: la supuesta "mecánica matricial" de Werner Heisenberg y la "mecánica ondulatoria" de Erwin Schrödinger, pero no había todavía una formulación teórica unificada satisfactoria.
Hipótesis Némesis
Desde esas fechas la hipótesis aparece y desaparece periódicamente en los medios de comunicación o en la comunidad científica, siendo a veces ridiculizada por la mayoría (científicos, astrofísicos, publicaciones y prensa especializada, etc.) y a veces sustentada por otros grupos (algunos blogs, sectas, etc.). La mayoría de los científicos oscilan entre el escepticismo y la burla o mofa, debido a que la hipótesis es fácilmente desmontada, aunque hay un grupo que la apoya de manera más o menos discreta.
Ciencias e Hipótesis
En este libro, Poincaré describe cuestiones científicas entonces abiertas con respecto al efecto fotoeléctrico, el movimiento browniano, y la relatividad de las leyes físicas en el espacio. La lectura de este libro inspiró a Albert Einstein la subsiguiente redacción de sus relevantes artículos publicados en 1905, año que ha pasado a los anales de la ciencia como el "Annus Mirabilis" de Einstein.
Electrodinámica cuántica
Las predicciones de la electrodinámica cuántica han sido confirmadas por los experimentos hasta un nivel insólito de precisión: habitualmente se tienen experimentos que coinciden en 12 cifras decimales correctas con las predicciones de la teoría. Esto hace de la EDC cuántica la teoría más precisa construida por el ser humano.
Hipótesis Némesis
Muller ha llegado a afirmar en alguna entrevista que «"si le dan un millón de dólares, descubre a Némesis"». En 1985, Whitmire y Matese, de la Universidad de Louisiana del Sur, sugirieron que Némesis podría ser un pequeño agujero negro.
Hipótesis de Poincaré
En Matemáticas, y con más exactitud en topología, la conjetura de Poincaré (también llamada hipótesis de Poincaré) es un resultado sobre la esfera cuatridimensional (la 3-esfera); la hipótesis dejó de ser una conjetura para convertirse en un teorema tras su comprobación en 2006 por el matemático Grigori Perelman. El teorema sostiene que la esfera cuatridimensional, también llamada 3-esfera o hiperesfera, es la única variedad compacta cuatridimensional en la que todo lazo o círculo cerrado (1-esfera) se puede deformar (transformar) en un punto. Este último enunciado es equivalente a decir que solo hay una variedad cerrada y simplemente conexa de dimensión 3: la esfera cuatridimensional.
Hipótesis del zoológico
La "hipótesis del zoológico" es relativamente popular en ciencia ficción. Algunos ejemplos:
Antimateria
Las hipótesis científicas aceptadas suponen que en el origen del universo existían materia y antimateria en iguales proporciones. Sin embargo, el universo que observamos aparentemente está compuesto únicamente por partículas y no por antipartículas. Se desconocen los motivos por los que no se han encontrado grandes estructuras de antimateria en el universo. En física, el proceso por el que la cantidad de materia superó a la de antimateria se denomina bariogénesis, y los científicos barajan tres posibilidades:La ecuación de Dirac, formulada por Paul Dirac en 1928, predijo la existencia de antipartículas además de las partículas de materia ordinarias. Desde entonces, se han ido detectando experimentalmente muchas de dichas antipartículas: Carl D. Anderson, en el Caltech, descubrió el positrón en 1932. Veintitrés años después, en 1955, Emilio Segrè y Owen Chamberlain, en la Universidad de Berkeley, el antiprotón y antineutrón.
Giro argumental
Tal vez el giro más sorprendente de esta modalidad propiciada por la ciencia ficción, en la que el mundo que se muestra no es real, lo ofrezca la película "The Thirteenth Floor" (Josef Rusnak). También digna de mención es "eXistenZ" (David Cronenberg).
Historia de las hipótesis de formación y evolución del Sistema Solar
La hipótesis nebular fue propuesta por primera vez en 1734 por el científico sueco Emanuel Swedenborg y posteriormente ampliada por el filósofo prusiano Immanuel Kant en 1755. El francés Pierre-Simon Laplace formuló independientemente una teoría similar en 1796.
Superlumínico
Si bien tales partículas nunca han sido observadas, están presentes en numerosas teorías de la física:
Física teórica
Los experimentos mentales han sido una herramienta usada para investigar cuestiones que no era posible someter a experimento real inmediatamente. Algunos ejemplos famosos de experimentos mentales notables de la física han sido el gato de Schrödinger, la paradoja EPR, la paradoja de los gemelos, etc. Muchos de estos experimentos mentales han llevado a experimentos físicos de verificación reales que han permitido examinar ciertas asunciones teóricas. La paradoja EPR por ejemplo condujo a las desigualdades de Bell, que a su vez fueron comprobadas con diferentes grados de rigor, lo cual a su vez condujo a la aceptación de ciertos principios de la mecánica cuántica, previamente muy debatidos, así como a la aceptación general del indeterminismo cuántico como hipótesis de trabajo principal.
Teorema del mono infinito
La idea original fue planteada por Émile Borel, en 1913, en su libro "Mécanique Statistique et Irréversibilité". Borel dijo que si un millón de monos mecanografiaran diez horas al día era extremadamente improbable que pudiesen producir algo que fuese igual a lo contenido en los libros de las bibliotecas más ricas del mundo y aun así, en comparación, sería aún más inverosímil que las leyes de la estadística fuesen violadas, siquiera someramente. Para Borel, el propósito de la metáfora de los monos era ilustrar la magnitud de un acontecimiento extraordinariamente improbable.
Teoría de variables ocultas
En 1935, la matemática alemana Grete Hermann publicó un argumento que demostraba un defecto evidente en la demostración del teorema de von Neumann. Sin embargo, este teorema siguió siendo ampliamente invocado para afirmar que una teoría cuántica de variables ocultas era imposible, y la demostración de Hermann había pasado desapercibida por la comunidad de la física. Ningún otro físico cuestionó (explícitamente) este resultado antes de 1952, año en que el físico estadounidense David Bohm publica una teoría que admite que ciertos tipos de variables ocultas sí serían compatibles con la mecánica cuántica, conocida como la Interpretación de Bohm.
Teoría del todo
En la corriente principal de la física actual, la Teoría del Todo podría unificar todas las interacciones fundamentales de la naturaleza, que son consideradas como cuatro: gravitación, la fuerza nuclear fuerte, la fuerza nuclear débil y la electromagnética. Dado que la fuerza débil puede transformar partículas elementales de una clase a otra, la teoría del todo debería producir una comprensión profunda de varios tipos diferentes de partículas, así como de diferentes fuerzas. El patrón previsible de las teorías es el siguiente:
Supersimetría
Gracias al gran potencial de poder explicar muchas preguntas de la Física de Partículas y de la Astrofísica, la teoría de la supersimetría posee una gran popularidad, principalmente en la Física Teórica. La mayoría de las teorías científicas populares, la Teoría de la gran unificación y de la Teoría de supercuerdas, son supersimétricas. Sin embargo, a pesar de los argumentos teóricos alentadores, hasta ahora no se han encontrado evidencias experimentales de que la supersimetría existe realmente en la naturaleza.
Conjetura
En matemáticas, el concepto de conjetura se refiere a una afirmación o una proposición que se supone cierta, pero que no ha sido demostrada ni refutada hasta la fecha. Una vez que se demuestra la veracidad de una conjetura, esta pasa a ser considerada un teorema de pleno derecho y puede utilizarse como tal para construir otras demostraciones formales. Algunas conjeturas, como la hipótesis de Riemann (todavía una conjetura) o el último teorema de Fermat (una conjetura hasta que Andrew Wiles lo demostró en 1995), han dado forma a gran parte de la historia matemática como nuevas áreas de las matemáticas se desarrollan con el fin de demostralos.
Hipótesis de la dínamo
Cuando William Gilbert publicó "De magnete" en 1600, llegó a la conclusión de que la Tierra era magnética y propuso la primera hipótesis para el origen de ese magnetismo: el magnetismo permanente tal como el que se encuentra en la piedra de imán. En 1919, Joseph Larmor propuso que una dinamo podría estar generando ese campo. Sin embargo, incluso después de que él adelantase su hipótesis, algunos científicos prominentes propusieron explicaciones alternativas. Einstein creía que podría haber una asimetría entre las cargas del electrón y del protón para que el campo magnético de la Tierra fuera producido por toda la Tierra. El ganador del Premio Nobel Patrick Blackett hizo una serie de experimentos en busca de una relación fundamental entre el momento angular y el momento magnético, pero no encontró ninguna..
Big Bang
Más misterios aparecen cuando se investiga más cerca del principio, cuando las energías de las partículas eran más altas de lo que ahora se puede estudiar mediante experimentos. No hay ningún modelo físico convincente para el primer 10 segundo del universo, antes del cambio de fase que forma parte de la teoría de la gran unificación. En el "primer instante", la teoría gravitacional de Einstein predice una singularidad en donde las densidades son infinitas. Para resolver esta paradoja física, hace falta una teoría de la gravedad cuántica. La comprensión de este período de la historia del universo figura entre los mayores problemas no resueltos de la física.
Experimento aleatorio
Algunas propuestas realizadas desde la física, como la interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica sostienen que a nivel atómico existen los fenómenos aleatorios genuinos, aunque otras interpretaciones como la de David Bohm atribuyen la aleatoriedad aparente de los fenómenos cuánticos a la ignorancia de ciertas condiciones (las teorías cuánticas deterministas reciben el nombre de teorías de variables ocultas).
Espacio-tiempo
Esta idea interesante ha sido utilizada en diversas teorías físicas prometedoras que han recurrido formalmente a la introducción de nuevas dimensiones formales para dar cuenta de fenómenos físicos. Así Kaluza y Klein trataron de crear una teoría unificada (clásica) de la gravedad y del electromagnetismo, introduciendo una dimensión adicional. En esta teoría la carga podía relacionarse con la quinta componente de la "pentavelocidad" de la partícula, y otra serie de cuestiones interesantes. El enfoque de varias teorías de supercuerdas es aún más ambicioso y se han empleado esquemas inspirados remotamente en las ideas de Einstein, Kaluza y Klein que llegan a emplear hasta diez y once dimensiones, de las cuales seis o siete estarían compactificadas y no serían detectables más que indirectamente.
Universos paralelos
Una de las versiones científicas más curiosas que recurren a los universos paralelos es la «interpretación de los universos múltiples» o «interpretación de los mundos múltiples» (IMM), de Hugh Everett. Dicha teoría aparece dentro de la mecánica cuántica como una posible solución al «problema de la medida» en mecánica cuántica. Everett describió su interpretación más bien como una metateoría. Desde un punto de vista lógico la construcción de Everett evade muchos de los problemas asociados a otras interpretaciones más convencionales de la mecánica cuántica. Recientemente, sin embargo, se ha propuesto que universos adyacentes al nuestro podrían dejar una huella observable en la radiación de fondo de microondas, lo cual abriría la posibilidad de probar experimentalmente esta teoría.
Hipótesis de Riemann
En 1900, Hilbert incluyó la hipótesis de Riemann en su famosa lista de los 23 problemas no resueltos — es parte del problema 8 en la lista de Hilbert junto con la conjetura de Goldbach. Cuando se le preguntó qué haría si se despertara habiendo dormido quinientos años, remarcablemente Hilbert contestó que su primera pregunta sería si la hipótesis de Riemann había sido probada. La hipótesis de Riemann es el único problema de los que propuso Hilbert que está en el premio del milenio del Instituto Clay de Matemáticas.
Hipótesis del genio maligno
La hipótesis del genio maligno es un recurso argumentativo propuesto por René Descartes en las "Meditaciones metafísicas". Con él Descartes culmina la duda metódica, que adquiere así la máxima radicalidad.
Hercólubus
Uno de los fallos más evidentes de las ideas pseudocientíficas sobre las consecuencias de la supuesta existencia de Hercólubus aparece simplemente con la aplicación de la ecuación de Isaac Newton acerca de la gravitación universal. Si se toman las referencias aportadas por Rabolú en su libro "Hercólubus o planeta rojo" (1998) tendríamos los siguientes datos:
Probabilidad negativa
La idea de las probabilidades negativas posteriormente recibió cierta atención física y en particular en mecánica cuántica. Richard Feynman argumentó que no existen objeciones al uso de números negativos en el cálculo de probabilidades: aunque "menos tres manzanas" no sea un concepto interpretable en la vida real, el dinero negativo sí es un concepto válido. Así Feynman argumentó que de manera similar podrían considerarse probabilidades negativas y probabilidades por encima de 1, si bien en los cálculos intermedios y no tanto como resultado final de una probabilidad de la vida real.
Física más allá del Modelo Estándar
Existen extensiones, revisiones, sustituciones y reorganizaciones del modelo estándar con el objetivo de corregir éstos y otros problemas. La teoría de cuerdas es una de estas reinvenciones, y muchos físicos teóricos creen que tales teorías son el siguiente paso teórico a una verdadera Teoría del todo. Algunos creen que las teorías de gravedad cuántica como la gravedad cuántica de bucles y otras son candidatos prometedores para una unificación matemática de la teoría cuántica de campos y la relatividad general, requiriendo así cambios menos dramáticos a las teorías que ya existen. Sin embargo, un nuevo documento enviado a "Nature" pone límites estrictos a los efectos putativos de la gravedad cuántica sobre la velocidad de la luz, y pone en situación desfavorable a algunos modelos actuales de la gravedad cuántica.
Experimento ATLAS
Posiblemente, las líneas de investigación más interesantes son aquellas que buscan directamente nuevos modelos físicos. Una teoría que se está investigando activamente en la actualidad es la rotura de la supersimetría. Esta teoría es popular ya que soluciona un número de problemas de física teórica que están presentes en prácticamente todos los modelos de cuerdas. Estos modelos supersimétricos implican partículas nuevas y muy masivas; en muchas ocasiones, se desintegran dando lugar a quarks muy energéticos y partículas estables pesadas de las que se espera que interaccionen poco con la materia ordinaria. Estas partículas estables escaparían al detector, dejando como señal una o más jets de quarks y una gran cantidad de "momento perdido". Otras hipotéticas partículas masivas, como las que describe la teoría de Kaluza-Klein, podrían dejar señales parecidas, dejando ver que hay una nueva física más allá del Modelo Estándar.
Hipótesis de censura cósmica
Las singularidades que aparecen en las soluciones de las ecuaciones de campo de Einstein permanecen típicamente ocultas al estar circundadas de un horizonte de sucesos y, por lo tanto, no pueden ser vistas desde el resto del espacio-tiempo. Las singularidades que no están ocultas se denominan «desnudas». La hipótesis de censura cósmica débil conjetura que no existen más singularidades desnudas en el universo aparte de la singularidad del Big Bang. El nombre dado a la hipótesis tiene una connotación humorística: la «censura» para «ocultar» al resto del universo las singularidades llamadas «desnudas». La hipótesis fue concebida por Roger Penrose en 1969.
Hipótesis de simulación
Existe una historia científica y filosófica extensa sobre la tesis de que la realidad es una ilusión. Esta hipótesis escéptica (que en el pensamiento occidental proviene de Parménides, Zenón de Elea y Platón y en el pensamiento oriental en el concepto de Maya en el Advaita Vedanta) prefigura el dualismo mente-cuerpo de Descartes, y está relacionada estrechamente con el fenomenalismo, una instancia adoptada brevemente por Bertrand Russell.
Conjetura de Kepler
La conjetura fue declarada por primera vez por Johannes Kepler en su artículo ""On the six-cornered snowflake"" (Sobre el copo de nieve de seis picos). Había comenzado a estudiar los arreglos de las esferas como resultado de su correspondencia con el matemático y astrónomo inglés Thomas Harriot en 1606. Harriot era amigo y asistente de Sir Walter Raleigh, quien le había planteado a Harriot el problema de determinar la mejor manera de apilar balas de cañón en las cubiertas de sus barcos. Harriot publicó un estudio de varios patrones de apilamiento en 1591 y desarrolló una versión temprana de la teoría atómica.
Primera revolución de supercuerdas
En física, la primera revolución de supercuerdas es un período de descubrimientos importantes en teoría de cuerdas entre 1984 y 1986. Los físicos entendieron que la teoría de cuerdas era capaz de describir todas las partículas e interacciones elementales entre ellas, y centenares de ellos comenzaron a trabajar en teoría de cuerdas como la idea más prometedora para unificar teorías en la física. La revolución comenzó con el descubrimiento de la cancelación de la anomalía en teoría de cuerdas de tipo I de Michael Green y John Schwarz en 1984. La anomalía es cancelada debido al mecanismo Green-Schwarz. Otros muchos descubrimientos seminales, tales como la cuerda heterótica, fueron hechos en 1985. Además en 1985 se constató que para obtener la supersimetría ""N" = 1", se requería la existencia de 6 dimensiones extra compactificadas en forma de variedad de Calabi-Yau. Estas dimensiones adicionales serían inobservables por estar compactificadas.
Historia de la física
Posteriormente se formuló la teoría cuántica de campos, para extender la mecánica cuántica de acuerdo con la Teoría de la Relatividad especial, alcanzando su forma moderna a finales de la década de 1940, gracias al trabajo de Richard Feynman, Julian Schwinger, Shin'ichirō Tomonaga y Freeman Dyson, los cuales formularon la teoría de la electrodinámica cuántica. Esta teoría formó la base para el desarrollo de la física de partículas. En 1954, Chen Ning Yang y Robert Mills desarrollaron las bases del modelo estándar. Este modelo se completó en los años 1970, y con él fue posible predecir las propiedades de partículas no observadas previamente, pero que fueron descubiertas sucesivamente, siendo la última de ellas el quark top.
Hipótesis extraterrestre
También en la primera parte del siglo XX, Charles Fort recogió los testimonios de fenómenos físicos anómalos de los periódicos y revistas científicas, incluyendo muchos informes de extraordinarios objetos aéreos. Estos informes fueron publicados por primera vez en 1919 en "The Book of the Damned/El Libro de los Condenados". En este y en dos libros posteriores, "New Lands/Nuevas Tierras" (1923) y "Lo!" (1931), Fort sostenía la teoría de que los visitantes de otros mundos observaban la Tierra. Los informes de Fort de estos primeros fenómenos aéreos desconocidos fueron citados con frecuencia en los periódicos americanos cuando el fenómeno OVNI atrajo la atención mediática entre junio y julio de 1947.
Fotón
Unos cuantos físicos persistieron en el desarrollo de modelos semiclásicos, en los cuales la radiación electromagnética no estaba cuantizada, aunque la materia obedecía las leyes de la mecánica cuántica. Aunque la evidencia de los fotones, a partir de los experimentos físicos y químicos, era aplastante hacia 1970, esta evidencia no podía considerarse "absolutamente" definitiva; puesto que recaía en la interacción de la luz con la materia, una teoría de la materia suficientemente complicada podía explicar la evidencia. Sin embargo, "todas" las teorías semiclásicas fueron refutadas definitivamente en los años 70 y 80 del siglo XX por elegantes experimentos de correlación de fotones. Con ellos, se consideró probada la hipótesis de Einstein que indicaba que la cuantización era una propiedad intrínseca de la luz.
Hipótesis extraterrestre
El origen del término "hipótesis extraterrestres" es desconocido, pero su uso en material impreso aparece desde la segunda mitad de la década de 1960. En 1966 el ufólogo francés Jacques Vallée lo utilizó en su libro "Challenge to science: the UFO enigma". Más tarde se usó en una publicación del ingeniero francés Aimé Michel en 1967, por el Dr. James E. McDonald en un simposio de marzo de 1968 y otra vez por McDonald y James Harder, cuando dieron su testimonio ante el comité United States House Committee on Science, Space and Technology en julio de 1968. El escéptico Philip J. Klass lo utilizó en 1968 en su libro "UFOs-Identified". En 1969 el físico Edward Condon definió la "hipótesis extraterrestre" o "Eth" como "naves espaciales u OVNIs enviadas a la Tierra desde otra civilización u otro espacio fuera de la Tierra, o de un planeta, asociado con una estrella más distante de esta". Esta idea fue ampliamente explicada en un documento conocido como el Informe Condon. Algunos investigadores de ovnis dieron crédito a lo que señala, y con esto se popularizó el término abreviado "ETH".
Bernhard Riemann
En 1859, tras haberse doctorado en matemáticas ante Gauss en 1851, formuló por primera vez la hipótesis de Riemann el cual es uno de los más famosos e importantes problemas sin resolver de las matemáticas.
Hipótesis de la variabilidad
Otro dato más en consonancia con la hipótesis de la variabilidad se puede obtener al observar las nueve personas con cocientes intelectuales más altos en el planeta, igual o mayor a 190 en la escala Weschler o 196 de la escala Stanford-Binet, que en su mayoría son hombres según la página de la Giga Society. No obstante, un caso excepcional de superdotación profunda femenina pudiera ser Marilyn vos Savant, quien obtuvo en la prueba Mega, diseñada por Ronald K. Hoeflin, una puntuación de 46 de un máximo posible de 48 correspondiendo a un CI de 186 en la escala Stanford-Binet o a un 181 de la escala Wechsler .
Física moderna
El período que va de 1973 a la actualidad ha sido considerado por algunos físicos importantes como Lee Smolin y otros, un período excepcional ya que durante él se hicieron proporcionalmente menos teóricos nuevos que durante otros períodos del sigloXX, estando la física dominada por teorías altamente especulativas sobre las que ha sido difícil obtener evidencias empíricas que permitan un avance seguro. Gran parte de los éxitos experimentales como la detección de los bosones W y Z, o la detección del bosón de Higgs (2012) son confirmaciones de teorías desarrolladas con anterioridad a 1975, por lo que realmente no son confirmaciones de las teorías en las que han trabajado los físicos teóricos en las últimas décadas.
Teoría de cuerda heterótica SO(32)
En física teórica, la teoría de cuerda heterótica SO(32), o cuerda HO, es una de las cinco teorías consistentes de supercuerdas y una de las dos teorías de cuerda heterótica, ambas de con supersimetría en 10D, las cuales están basadas en un peculiar híbrido de una supercuerda de tipo I y una cuerda bosónica. Difiere de la otra teoría heterótica en su grupo gauge, que es ExE. La teoría heterótica SO(32) fue propuesta David Gross, Jeffrey Harvey, Emil Martinec y Ryan Rohm en 1984.
Interpretaciones de las probabilidades
Hay dos categorías amplias de interpretaciones de las probabilidades las cuales pueden ser llamadas probabilidades "físicas" y "evidenciales".  Algunas interpretaciones de probabilidad son asociadas con enfoques a inferencia estadística, incluyendo las teorías de estimación y pruebas de hipótesis. La interpretación física, por ejemplo, es adoptada por seguidores de los métodos estadísticos "frecuentistas", como Ronald Fisher [dubious] , Jerzy Neyman y Egon Pearson. Los estadísticos de la escuela opuesta (bayesiana) típicamente aceptan la existencia e importancia de las probabilidades físicas, así como también consideran el cálculo de probabilidades evidenciales; de acuerdo a esta escuela, ambas son válidas y necesarias en estadísticas. Este artículo, sin embargo, se enfoca en las interpretaciones de probabilidad más que en las teorías de inferencia estadística.
Mecánica cuántica
Las suposiciones más importantes de esta teoría son las siguientes:
Hipótesis del universo matemático
La hipótesis del universo matemático de Tegmark establece: "Nuestra realidad física externa es una estructura matemática". Es decir, el universo físico "es Matemática," en un sentido bien definido, y "en aquellos universos lo suficientemente complejos como para contener subestructuras autoconscientes, se da lugar al fenómeno de que tales subestructuras perciban subjetivamente un entorno propiamente holográfico al que llamarían mundo físicamente real".
Hipótesis de Coulomb
La Hipótesis de Coulomb se formula la hipótesis en el dominio de estudio de la mecánica de sólidos deformables, específicamente en los casos de torsión de barras y vigas con simetría axial. La hipótesis la enunció por primera vez Charles-Augustin de Coulomb de la forma siguiente: "las secciones transversales circulares de una pieza permanecen planas durante la torsión, girando como un todo rígido alrededor del eje normal a la sección circular". La torsión en piezas de sección circular no posee tensiones normales, es decir que en este caso sólo produce tensiones cortantes. En el caso de vigas de sección no-circular la hipótesis no funciona, dando lugar al alabeo seccional. El estudio de las tensiones en vigas de sección no-circular se debe a Saint-Venant. Posee cierta similitud con la hipótesis de Navier-Bernouilli en el caso de las compresiones y extensiones de sólidos deformables.
Tesis de Duhem-Quine
La tesis de Duhem-Quine (o, de forma más amplia, holismo confirmacional) establece que es imposible poner a prueba de forma aislada una hipótesis científica, porque un experimento empírico requiere asumir como ciertas una o más hipótesis auxiliares (también llamadas asunciones antecedentes - "background assumptions"). La hipótesis en cuestión es incapaz por sí misma de realizar predicciones. En realidad, las consecuencias de la hipótesis típicamente yacen en las hipótesis auxiliares de las cuales derivan predicciones. Lo anterior impide que una teoría devenga en conclusivamente falsable a través de significados empíricos si las hipótesis auxiliares no son probadas (ya que las hipótesis auxiliares a veces incluyen una o más teorías científicas). De tal forma, para desaprobar la idea de que la Tierra estaba moviéndose algunos notaron que las aves no se alteraban en el cielo cuando emprendían el vuelo desde las ramas de los árboles. Este hecho ya no es aceptado actualmente como evidencia empírica para refutar el movimiento de la tierra porque la física ha adoptado un sistema distinto de hipótesis que permite hacer predicciones distintas.
Hipótesis siluriana
La hipótesis siluriana es un experimento mental para evaluar la capacidad de la ciencia actual de localizar rastros de una supuesta civilización avanzada en la Tierra anterior a la humana, existente tal vez del orden de millones de años atrás. La reflexión fue planteada por Adam Frank, astrofísico en la Universidad de Rochester, y Gavin Schmidt, director del Instituto Goddard de la NASA en 2018. El término inspirado por la serie Doctor Who and the Silurians.
Filosofía de la física
Algunos autores como Albert Einstein o David Bohm (1917-1992) se sintieron decepcionados con esa aleatoriedad y trataron de formular teorías de variables ocultas que pudieran reducir el azar aparente a una evolución determinista de variables presentes pero no observables. Diversos resultados y experimentos posteriores pusieron en dificultades a ciertas teorías simplistas de variables ocultas, por lo que actualmente se reconoce que las teorías de variables ocultas compatibles con los resultados experimentales resultan bastante más extrañas y curiosas de lo que sus proponentes iniciales hubieran deseado filosóficamente.
Felix Ehrenhaft
Desde mediados de la década de 1930, el pensamiento de Ehrenhaft empezó a divergir llamativamente de la corriente principal de la física. Observó muchos fenómenos físicos realmente sorprendentes y reproducibles, habitualmente con partículas ultra-microscópicas cerca de los límites de la percepción. Sin embargo, era muy proclive a adoptar teorías alternativas para explicar experimentos que estaban centradas en interacciones y sistemas causales de múltiples factores.
Hipótesis generalizada de Riemann
La hipótesis de Riemann es una de las conjeturas más importantes de las matemáticas. Es un postulado sobre los ceros de la función zeta de Riemann.
Historia de las hipótesis de formación y evolución del Sistema Solar
Los intentos de resolver el problema del momento angular condujeron al abandono temporal de la hipótesis nebular en favor de una vuelta a las teorías de "dos cuerpos". Durante varias décadas, muchos astrónomos prefirieron la hipótesis de las mareas o de la cuasi colisión planteada por James Jeans en 1917, según la cual el acercamiento de alguna otra estrella al Sol acababa formando los planetas. Este acercamiento habría extraído grandes cantidades de materia del Sol y de la otra estrella por sus fuerzas de marea mutuas, que podrían haberse condensado en planetas. En 1929, el astrónomo Harold Jeffreys respondió que esa casi colisión era muy poco probable. El astrónomo estadounidense Henry Norris Russell también se opuso a la hipótesis demostrando que tenía problemas con el momento angular de los planetas exteriores, que se esforzaban por evitar ser reabsorbidos por el Sol.
La irrazonable eficacia de la Matemática en las Ciencias Naturales
Otro ejemplo frecuentemente citado es el de las Ecuaciones de Maxwell, derivadas para modelar los fenómenos eléctricos y magnéticos elementales a mediados del siglo XIX. Estas ecuaciones también describen las ondas de radio, descubiertas por David Edward Hughes en 1879, es decir, un tiempo cercano a la muerte de James Clerk Maxwell. Wigner resume su argumento diciendo que "la enorme utilidad de las matemáticas en las ciencias naturales es algo que bordea lo misterioso y para lo que no hay explicación racional". Concluye su artículo con la misma cuestión con la que empieza:El milagro de la adecuación del lenguaje matemático para la formulación de las leyes de la física es un regalo maravilloso que no entendemos ni tampoco merecemos. Tendríamos que estar agradecidos por él y tener la esperanza de que seguirá siendo válido en futuras investigaciones y que se extenderá, para mal o para bien, a nuestro gusto, incluso aun así quizás también a nuestro desconcierto, a amplias ramas del aprendizaje.
Mito científico
Un mito científico es un mito acerca de la ciencia. Por ejemplo, los descubrimientos científicos a menudo se presentan de una manera mitológica, de forma que la teoría parece fruto de la intuición dramática de un individuo heroico y no como el resultado de la experimentación y el razonamiento. Un ejemplo es la Ley de la gravitación universal de Isaac Newton, de la cual comúnmente se piensa que es el resultado de una manzana que cae sobre su cabeza. Si bien es cierto que la observación de una manzana cayendo juega un papel en el inicio de sus planteamientos, Newton necesitó unos veinte años más para desarrollar completamente la teoría, por lo que la historia de la manzana ha sido descrita como un mito.
Lógica de la Refutación y Verificación
La propuesta de Karl Popper para diferenciar las Hipótesis 'científicas' de las 'no científicas' (= 'metafísica') se conoce como criterio de demarcación entre ambas. Este criterio consiste en analizar lógicamente la Hipótesis o la teoría en cuestión, para determinar si es potencialmente 'refutable'. Si lo es, entonces sería una Hipótesis 'científica', de lo contrario sería 'metafísica'. Según este criterio, la religión, el psicoanálisis, el marxismo contemporáneo, la astrología, ..., son todas teorías que tienen sentido, pero están ubicadas en el área 'metafísica', 'no científica'.
Paradoja de la muerte térmica
Formulada en 1862 por Lord Kelvin, Hermann von Helmholtz y William John Macquorn Rankine, la paradoja de la muerte térmica, también conocida como paradoja de Clausius y paradoja termodinámica, es un argumento "reductio ad absurdum" que utiliza la termodinámica para mostrar la imposibilidad de un universo infinitamente viejo.
Teoremas de incompletitud de Gödel
Los teoremas de incompletitud de Gödel son dos célebres teoremas de lógica matemática demostrados por Kurt Gödel en 1931. Ambos están relacionados con la existencia de proposiciones indecidibles en ciertas teorías aritméticas.
Teoría de variables ocultas
Más tarde John von Neumann, en sus «Fundamentos matemáticos de la Mecánica Cuántica» negó totalmente su existencia, basándose en una demostración físicomatemática, cuando dice: "..."una tal explicación [las variables ocultas] es incompatible con ciertos postulados fundamentales de la mecánica cuántica"". Así con su demostración, probó que no eran posibles teorías de variables ocultas en mecánica cuántica "que pudieran restaurar el determinismo y el realismo en la física", siendo un respaldo a lo interpretado por la escuela de Copenhague.
Hipótesis de Poincaré
Grigori Perelmán resolvió la hipótesis de Poincaré. Justamente por resolver este problema, Perelmán había recibido en 2006 la medalla Fields, considerada el Nobel de las matemáticas, otro premio que también rechazó. La hipótesis de Poincaré, antes de ser probada, fue una de las cuestiones abiertas más importantes en topología. En 2000, se nombró como uno de los siete Problemas del Milenio, por los que el Instituto Clay de Matemáticas ofreció un premio de 1 millón de dólares a la primera solución correcta. El trabajo de Perelman sobrevivió a la revisión y fue confirmado en 2006, por lo que se le ofreció una Medalla Fields, que rechazó. Perelman recibió el Premio Millennium el 18 de marzo de 2010. El 1 de julio de 2010, rechazó el premio, diciendo que creía que su contribución para demostrar que la conjetura de Poincaré no era mayor que la de Hamilton. La conjetura de Poincaré es el único problema del Milenio resuelto.
Teoría de supercuerdas
Las cinco teorías de supercuerdas consistentes son: Las teorías quirales de gauge pueden ser inconsistentes en sus anomalías. Esto ocurre cuando un bucle del Diagrama de Feynman causa un rompimiento de la mecánica cuántica de la simetría de gauge. Anulando anomalías se limita a las posibles teorías de cuerdas.
Teorema de imposibilidad
En física teórica, un teorema de imposibilidad es un teorema que prueba que cierta idea no es posible o cierta entidad matemática no puede ser definida sin llegar a contradicción. Como en todo teorema, es muy importante precisar lo mejor posible las condiciones bajo las cuales se da dicha imposibilidad, porque marcan los límites de las teorías físicamente realistas.
Teoría M
En física, la Teoría-M (a veces denominada Teoría-U) es la proposición de una “Teoría universal” que unifique las cinco teorías de las supercuerdas. Basada en los trabajos de varios científicos teóricos (incluidos: Chris Hull, Paul Townsend, Ashoke Sen, Michael Duff y John H. Schwarz), Edward Witten, del “Institute for Advanced Study”, sugirió la existencia de las Supercuerdas en una conferencia en la Universidad del Sur de California en 1995, usando a la Teoría-M para explicar un número de dualidades previamente observadas, dando el chispazo para una nueva investigación de la teoría de las cuerdas llamada segunda revolución de supercuerdas.
Max Tegmark
Tegmark también ha formulado la "Última teoría del todo", cuyo único postulado es que "todas las estructuras que existen matemáticamente también existen físicamente". Esta simple teoría, sin ningún parámetro libre en lo absoluto, sugiere que en aquellas estructuras lo suficientemente complejas como para contener subestructuras conscientes de sí mismas (SSAs por su término en inglés), estas SSAs se percibirán subjetivamente a sí mismas como existentes en un mundo físico "real". Esta idea es formalizada como la "Hipótesis Matemática del Universo" en su documento "The mathematical universe", una versión corta de la misma fue publicada como "Guarda silencio y calcula."
Sexto problema de Hilbert
El sexto problema de Hilbert fue una propuesta para expandir el método axiomático fuera de las disciplinas matemáticas existentes, a la física e incluso más allá. Esta expansión requiere el desarrollo de la semántica de la física con un análisis formal de la noción de realidad física. Dos teorías fundamentales capturan la mayoría de los fenómenos fundamentales de la física: Hilbert consideró la relatividad general como una parte esencial de la base de la física. Sin embargo, la teoría cuántica de campos no es lógicamente consistente con la relatividad general, lo que indica la necesidad de una teoría aún desconocida de gravedad cuántica. Por tanto, el sexto problema de Hilbert permanece abierto.
Universo ecpirótico
La hipótesis ecpirótica no está libre de problemas. Entre ellos está la falta de entendimiento entre los especialistas en la teoría de cuerdas, dado que el escenario ecpirótico utiliza algunas ideas esenciales de dicha teoría, sobre todo las múltiples dimensiones, las branas y la orbivariedad u orbifold. Cuenta además el hecho evidente de no saberse qué podría suceder en realidad al chocar dos branas entre sí. La teoría de cuerdas, por otra parte, no está aceptada por toda la comunidad científica.
Postulado
Un postulado físico o principio físico es una hipótesis que conduce a resultados compatibles con las observaciones experimentales aceptada provisionalmente como hipótesis de trabajo o conveniencia formal para obtener otros resultados. En física se formularon los postulados de Cauchy para la mecánica de sólidos deformables, los dos postulados de la Relatividad Especial, referentes a la teoría de la relatividad de Albert Einstein, y los seis postulados de la mecánica cuántica (de la axiomatización de Von Neumann).
Física de partículas
Entre las principales partículas conjeturadas teóricamente y que aún no han sido confirmadas por ningún experimento hasta el 2008, se encuentran: