Si finalmente se desarrolla una Teoría del Todo, ¿significaría esto el final de la física?

Answer 1

¡De ninguna manera! No como ¿Cómo puedo saber esto? Sencillo. No tiene nada que ver con la física. Tiene que ver con las matemáticas, específicamente con la teoría de conjuntos . A Kurt Gödel se le ocurrió una teoría que dice que cualquier sistema axiomático de suficiente complejidad tendrá un conjunto inagotable de conjeturas que no se pueden probar. Entonces, incluso si se desarrolla una teoría de todo, seguirá habiendo un número infinito de problemas no resueltos en la física. De estos, un número infinito que podemos resolver (y tal vez lo haremos) y un número infinito que nunca podremos resolver. ¡Y no sabemos cuál es cuál!

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Agregado el 18 de septiembre de 2015: Frank Heile planteó un tema intrigante en su comentario que me obliga a articular más completamente mi entrenamiento lógico en lo anterior, así que aquí va:

1) La teoría de todo (TOE) si se desarrolla sería una teoría de la física.

2) Las teorías en física se expresan como matemáticas.

3) Todas las matemáticas se expresan dentro de un sistema axiomático, por lo que:

4) TOE desarrollará un nuevo sistema axiomático o

5) TOE vivirá dentro de un sistema axiomático existente [ex de nueva física en el sistema matemático axiomático existente es [math] E = mc ^ 2, [/ math] que se encuentra en el sistema existente de álgebra sobre los reales no negativos.]

6) Todos los sistemas axiomáticos suficientemente complejos para TOE están sujetos al primer teorema de Godel. [Dado que TOE no puede ser menos complejo que la física actual, cuyos axiomas ya están incrustados bajo Godel.]

7) Por lo tanto, Godel afirma que hay un número infinito de teoremas que no serán comprobables ni desechables bajo TOE, incluso si son verdaderos.

8) Por lo tanto, habrá declaraciones verdaderas bajo TOE que se deben abordar de manera experimental, o a través de nuevos axiomas.

QED!

Answer 2

La física se preocupa por estudiar los fenómenos físicos, especialmente los fenómenos cualitativamente nuevos. El esfuerzo hacia la formulación final de las leyes de la naturaleza es solo una de las direcciones en la investigación de la física actual. Por ejemplo, hay una gran cantidad de trabajo para crear y comprender nuevos estados de la materia y comprender la historia del Universo.

Answer 3

Supongamos que tenemos una computadora. ¿Terminaría completamente la informática?

Supongamos que tenemos una tabla periódica. ¿Sería ese el fin de la química?

Una teoría funcional de todo cambiaría muchas cosas acerca de la física, pero no sería el fin de la ciencia de ninguna manera. Por un lado, tendríamos que probar todas las predicciones de la teoría. Esto probablemente tomaría siglos; por razones obvias, las pruebas más interesantes que involucran agujeros negros y estrellas de neutrones no se pueden realizar cerca de la Tierra.

Más importante aún, una “teoría de todo” en realidad no respondería todas nuestras preguntas sobre el universo. Sí, nos daría una descripción muy precisa de cómo se comportan las partículas y cómo interactúan unas con otras. Pero resolver las ecuaciones directamente se volvería intratable muy rápidamente para grandes grupos de partículas, e incluso las computadoras solo pueden simular tantas partículas a la vez. Una teoría de todo no nos acercaría mucho más a la comprensión de fenómenos emergentes a gran escala como la vida, la conciencia o la superconductividad. De hecho, la mayoría de los campos de la ciencia (biología, química, geología, etc.) casi no se verían afectados.

Para ampliar ese punto, imagine que teníamos suficiente poder de cómputo para modelar directamente objetos macroscópicos a partir de las propiedades de sus partículas componentes. ¡Eso sería sorprendente! En principio, ahora podríamos simular (por ejemplo) un cuerpo humano completo y predecir su comportamiento. Pero, ¿cómo sabríamos qué datos introducir en el modelo? El resultado probablemente dependería de manera muy sensible de las condiciones iniciales, lo que significa que al comienzo de la simulación, tendríamos que conocer la posición exacta y el estado de cada átomo para obtener un resultado útil. Eso simplemente no es realista.

Por lo tanto, incluso si tuviéramos una teoría de todo, descubrir cómo aplicar sus ecuaciones a situaciones de la vida real sería una tarea monumental. Y ese es el problema más fundamental que enfrentaríamos. Una vez que la nueva teoría se comprende bien y se puede usar para predecir fenómenos del mundo real, los científicos aplicados comenzarán a buscar formas de optimizar los aportes para lograr resultados particulares. Con miles y miles de millones de posibles arreglos de partículas para elegir, a estos científicos no les faltarán temas interesantes para estudiar.

Encontrar la teoría de todo no sería el fin de la ciencia. Sería el final de una línea de investigación y el comienzo de otros mil.