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CuriosaMente - Videos Interessantes, Modelo de Wolfram ¿la Teoría del Todo?

Modelo de Wolfram ¿la Teoría del Todo?

¿Quieres que tu mente sufra una expansión de proporciones cósmicas? Mira este video.

En abril de 2020 el matemático, físico y científico de cómputo Stephen Wolfram

hizo una publicación sorprendente y potencialmente revolucionaria:

una nueva manera de explicar el universo que comprendería la totalidad de los fenómenos del

cosmos, prometiendo unificar incluso la física cuántica y la teoría de la relatividad… ¿Será...

la física de Wolfram ¿la teoría del todo?

“a” es igual a “a” más uno. Si sabes algo de álgebra notarás que esta

ecuación no tiene sentido, pero sólo si descubres cómo es que sí tiene sentido,

podrás entender el modelo que propone Wolfram. Verás: la física clásica siempre ha usado

ecuaciones para explicar el mundo. Fuerza es igual a masa por aceleración. La energía es

igual a la masa por la velocidad de la luz al cuadrado. ¡Y funcionan! ¿Pero cómo “a” puede

ser igual a “a” más uno? Eso es porque no es una equivalencia, congelada en el tiempo, sino una

regla, una instrucción: (VOZ AUTORITARIA) “Que “a” sea igual a “a” más uno”. Es un algoritmo. Imagina

un programa de computadora: si al inicio el valor de “a” era cero, al correr el programa por primera

vez, “a” será igual a uno. En el segundo turno, será igual a dos y así seguirá aumentando de

valor mientras el programa siga corriendo. Si lo corremos mil veces, sabemos que el valor de

“a” será igual a mil. Si fuera un juego, sería muy sencillo y podemos predecir sus resultados.

Pero hay juegos más complejos, como los llamados autómatas celulares, en los que reglas sencillas

dan resultados asombrosos. Un ejemplo es el llamado “juego de la vida”. Imagina

una cuadrícula. Cada cuadrito es una célula que puede estar viva o muerta. Estas son las reglas:

Una célula muerta que tenga exactamente tres células vecinas vivas, “nace”,

o sea que al turno siguiente estará viva. Una célula viva con 2 o 3 células

vecinas vivas seguirá viva. Cualquier otra cantidad de

células vecinas vivas, matará a la célula por sobrepoblación, o por soledad ¡aww!

Dadas estas reglas y dependiendo de la posición inicial se pueden obtener estructuras que se

estabilizan… otras que se mueven en patrones cíclicos, unas que evolucionan de manera curiosa

y otras más ¡que parecen estar vivas! Este tipo de estructuras son sistemas

emergentes o autoorganizados. Ya desde 2002 Wolfram propuso que era necesario

usar estos sistemas para modelar y entender la complejidad del universo. ¡Pero faltaba algo!

No era suficiente una rejilla bidimensional de cuadrados para modelar el cosmos. 18 años después

presentó el Proyecto de Física de Wolfram, donde propuso el modelo de los hipergrafos.

Todo empezó en 1736 en Königsberg. La ciudad tiene un río que la divide en estas cuatro partes,

y 7 puentes que las comunican. ¿Es posible visitar las cuatro partes de la localidad

pasando por todos los puentes sólo una vez y volver al punto de partida? Este problema

llegó al genio matemático Leonhard Euler quien lo representó con este diagrama: un grafo. Cada punto

es un nodo o vértice y cada “puente” una arista. Con eso pudo resolver el problema (la respuesta

es no) y de paso inventó la teoría de grafos que sirve para representar no sólo puentes, sino que

tiene muchas aplicaciones en la optimización de recorridos, procesos, flujos y sobre todo

en informática, como algoritmos de búsquedas. Entonces, el modelo de Wolfram usa, en vez de

cuadritos en una retícula, la evolución de grafos. PAUSA Dadas ciertas reglas,

el estado de los grafos cambia con cada “turno”. PAUSA El tiempo no tiene existencia independiente:

es el transcurso de un estado a otro, y su unidad mínima es cada “turno” del juego. Y cada turno

dura tan poquito que a nosotros nos parece que el tiempo es contínuo, que no tiene divisiones.

El espacio tampoco existe como un lugar donde existe la materia: es simplemente el tamaño

de la red de grafos. Y también está cuantizado: sus unidades mínimas son mucho más pequeñas que

la partícula subatómica más pequeña conocida. Y la materia es el mismo espacio, pero enredado:

serían nodos en el grafo agrupados de maneras específicas. Una red como esta, por ejemplo,

podría ser un protón. Pero podría haber partículas mucho más pequeñas, llamadas oligones,

que aunque tienen masa, serían indetectables y bien podría atribuírseles el papel de la

materia oscura que tanto tiempo han buscado los astrofísicos. La energía, por su parte, es la

acumulación de vértices en el eje del tiempo. Un aspecto interesante del modelo es que es

compatible con la relatividad: la aceleración significa una inclinación en el ángulo del

hipergrafo, lo que da como resultado los efectos relativistas y, además, pone un límite a la

velocidad: ningún efecto puede ocurrir antes que su causa: es la mayor inclinación que puede tener

el grafo, el límite de la velocidad de la luz. El modelo de Wolfram permite los agujeros negros:

regiones del grafo evolucionan aparte del grafo principal: es imposible toda

comunicación con estas regiones. Y si esa rama evoluciona por su cuenta significa que está

dando origen ¡a un nuevo universo! ¡wooo! La física cuántica también tiene lugar. A

diferencia del autómata celular, en el que dada cierta regla se obtiene una historia única,

el modelo de Wolfram incluye la reescritura de los grafos por sí mismos y la generación

de árboles de historias, en las que varios estados existen con diferentes grados de

probabilidad. Y el entrelazamiento cuántico, en el que dos partículas se comunican sus estados

sin importar qué tan lejos estén, se explica como la consecuencia de que las partículas

comparten un estado anterior en su historia. El modelo es complicadísimo y, lo confesamos,

difícil de entender, pero al mismo tiempo tiene una elegancia bastante seductora. Pero

¿es una teoría del todo? En realidad todavía no. El proyecto de Wolfram (que por cierto

está abierto a colaboradores, por si te atrae), pretende generar una red hipergráfica que refleje

las leyes de la física y encontrar así, en un futuro, cuáles son las instrucciones del programa,

cuál es la regla original del universo. Lo que Wolfram propone no es una teoría,

sino un cambio de paradigma. Una invitación a pensar la física de una manera diferente, lo que

podría tener profundas implicaciones científicas, pero también filosóficas. Por ejemplo,

¡el libre albedrío! Sucede que este modelo tiene una propiedad llamada “irreductibilidad

computacional”. En el ejemplo de “a” es igual a “a” más uno es fácil saber con anticipación que,

si corremos el programa por doce mil turnos, “a” será igual que doce mil: es reductible,

podemos reducir el resultado. Un programa como el de Wolfram es irreductible:

no es posible tomar atajos y calcular por anticipado qué patrones o estructuras se

formarán. Aunque el modelo es determinista, no hay nada “pre–determinado”: es necesario correr

el programa, tomar decisiones y vivir nuestra historia para ver qué sucede. ¡CuriosaMente!

El tema de este video lo eligieron las personas que nos apoyan. Tú también puedes hacerlo a

través de Patreon o del botón “únete” de YouTube y recibir un saludo, como los que le dedicamos a:

Alberto Campano, Clara Sánchez, Daniel Guerrero, Familia Rebollo Sainz,

Francisco Dueñas, Francisco Pacheco, Francisco Tejeda, Guillermo I. Hernández, Noemi Moreno,

No. Binario, Paulo Reynaldo Calvo, Pez goldfish, Raúl Sánchez, Roberto Brücher y Tania Moreno

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Modelo de Wolfram ¿la Teoría del Todo? Wolfram Model - The Theory of Everything? Modèle Wolfram - La théorie du tout ? Modello Wolfram - La teoria del tutto?

¿Quieres que tu mente sufra una expansión  de proporciones cósmicas? Mira este video.

En abril de 2020 el matemático, físico  y científico de cómputo Stephen Wolfram

hizo una publicación sorprendente  y potencialmente revolucionaria:

una nueva manera de explicar el universo que  comprendería la totalidad de los fenómenos del

cosmos, prometiendo unificar incluso la física  cuántica y la teoría de la relatividad… ¿Será...

la física de Wolfram ¿la teoría del todo? Wolfram physics - the theory of everything?

“a” es igual a “a” más uno. Si sabes  algo de álgebra notarás que esta "a" is equal to "a" plus one. If you know anything about algebra you will notice that this

ecuación no tiene sentido, pero sólo si  descubres cómo es que sí tiene sentido, equation doesn't make sense, but only if you figure out how it does make sense,

podrás entender el modelo que propone Wolfram. Verás: la física clásica siempre ha usado

ecuaciones para explicar el mundo. Fuerza es  igual a masa por aceleración. La energía es

igual a la masa por la velocidad de la luz al  cuadrado. ¡Y funcionan! ¿Pero cómo “a” puede

ser igual a “a” más uno? Eso es porque no es una  equivalencia, congelada en el tiempo, sino una

regla, una instrucción: (VOZ AUTORITARIA) “Que “a”  sea igual a “a” más uno”. Es un algoritmo. Imagina

un programa de computadora: si al inicio el valor  de “a” era cero, al correr el programa por primera

vez, “a” será igual a uno. En el segundo turno,  será igual a dos y así seguirá aumentando de

valor mientras el programa siga corriendo. Si  lo corremos mil veces, sabemos que el valor de

“a” será igual a mil. Si fuera un juego, sería  muy sencillo y podemos predecir sus resultados.

Pero hay juegos más complejos, como los llamados  autómatas celulares, en los que reglas sencillas

dan resultados asombrosos. Un ejemplo es  el llamado “juego de la vida”. Imagina

una cuadrícula. Cada cuadrito es una célula que  puede estar viva o muerta. Estas son las reglas:

Una célula muerta que tenga exactamente  tres células vecinas vivas, “nace”,

o sea que al turno siguiente estará viva. Una célula viva con 2 o 3 células

vecinas vivas seguirá viva. Cualquier otra cantidad de

células vecinas vivas, matará a la célula  por sobrepoblación, o por soledad ¡aww!

Dadas estas reglas y dependiendo de la posición  inicial se pueden obtener estructuras que se

estabilizan… otras que se mueven en patrones  cíclicos, unas que evolucionan de manera curiosa

y otras más ¡que parecen estar vivas! Este tipo de estructuras son sistemas

emergentes o autoorganizados. Ya desde  2002 Wolfram propuso que era necesario

usar estos sistemas para modelar y entender la  complejidad del universo. ¡Pero faltaba algo!

No era suficiente una rejilla bidimensional de  cuadrados para modelar el cosmos. 18 años después

presentó el Proyecto de Física de Wolfram,  donde propuso el modelo de los hipergrafos.

Todo empezó en 1736 en Königsberg. La ciudad  tiene un río que la divide en estas cuatro partes,

y 7 puentes que las comunican. ¿Es posible  visitar las cuatro partes de la localidad

pasando por todos los puentes sólo una vez  y volver al punto de partida? Este problema

llegó al genio matemático Leonhard Euler quien lo  representó con este diagrama: un grafo. Cada punto

es un nodo o vértice y cada “puente” una arista.  Con eso pudo resolver el problema (la respuesta

es no) y de paso inventó la teoría de grafos que  sirve para representar no sólo puentes, sino que

tiene muchas aplicaciones en la optimización  de recorridos, procesos, flujos y sobre todo

en informática, como algoritmos de búsquedas. Entonces, el modelo de Wolfram usa, en vez de

cuadritos en una retícula, la evolución  de grafos. PAUSA Dadas ciertas reglas,

el estado de los grafos cambia con cada “turno”.  PAUSA El tiempo no tiene existencia independiente:

es el transcurso de un estado a otro, y su unidad  mínima es cada “turno” del juego. Y cada turno is the course from one state to another, and its minimum unit is each "turn" of the game. And each turn

dura tan poquito que a nosotros nos parece que  el tiempo es contínuo, que no tiene divisiones.

El espacio tampoco existe como un lugar donde  existe la materia: es simplemente el tamaño Space does not exist as a place where matter exists either: it is simply the size

de la red de grafos. Y también está cuantizado:  sus unidades mínimas son mucho más pequeñas que

la partícula subatómica más pequeña conocida. Y  la materia es el mismo espacio, pero enredado: the smallest known subatomic particle. And matter is the same space, but entangled:

serían nodos en el grafo agrupados de maneras  específicas. Una red como esta, por ejemplo,

podría ser un protón. Pero podría haber  partículas mucho más pequeñas, llamadas oligones,

que aunque tienen masa, serían indetectables  y bien podría atribuírseles el papel de la

materia oscura que tanto tiempo han buscado los  astrofísicos. La energía, por su parte, es la

acumulación de vértices en el eje del tiempo. Un aspecto interesante del modelo es que es

compatible con la relatividad: la aceleración  significa una inclinación en el ángulo del

hipergrafo, lo que da como resultado los efectos  relativistas y, además, pone un límite a la

velocidad: ningún efecto puede ocurrir antes que  su causa: es la mayor inclinación que puede tener

el grafo, el límite de la velocidad de la luz. El modelo de Wolfram permite los agujeros negros:

regiones del grafo evolucionan aparte  del grafo principal: es imposible toda

comunicación con estas regiones. Y si esa rama  evoluciona por su cuenta significa que está

dando origen ¡a un nuevo universo! ¡wooo! La física cuántica también tiene lugar. A

diferencia del autómata celular, en el que dada  cierta regla se obtiene una historia única,

el modelo de Wolfram incluye la reescritura  de los grafos por sí mismos y la generación

de árboles de historias, en las que varios  estados existen con diferentes grados de

probabilidad. Y el entrelazamiento cuántico, en  el que dos partículas se comunican sus estados

sin importar qué tan lejos estén, se explica  como la consecuencia de que las partículas

comparten un estado anterior en su historia. El modelo es complicadísimo y, lo confesamos,

difícil de entender, pero al mismo tiempo  tiene una elegancia bastante seductora. Pero

¿es una teoría del todo? En realidad todavía  no. El proyecto de Wolfram (que por cierto

está abierto a colaboradores, por si te atrae),  pretende generar una red hipergráfica que refleje is open to collaborators, in case it appeals to you), it aims to generate a hypergraphic network that reflects

las leyes de la física y encontrar así, en un  futuro, cuáles son las instrucciones del programa,

cuál es la regla original del universo. Lo que Wolfram propone no es una teoría,

sino un cambio de paradigma. Una invitación a  pensar la física de una manera diferente, lo que

podría tener profundas implicaciones científicas,  pero también filosóficas. Por ejemplo,

¡el libre albedrío! Sucede que este modelo  tiene una propiedad llamada “irreductibilidad

computacional”. En el ejemplo de “a” es igual a  “a” más uno es fácil saber con anticipación que,

si corremos el programa por doce mil turnos,  “a” será igual que doce mil: es reductible,

podemos reducir el resultado. Un programa  como el de Wolfram es irreductible:

no es posible tomar atajos y calcular por  anticipado qué patrones o estructuras se

formarán. Aunque el modelo es determinista, no  hay nada “pre–determinado”: es necesario correr

el programa, tomar decisiones y vivir nuestra  historia para ver qué sucede. ¡CuriosaMente!

El tema de este video lo eligieron las personas  que nos apoyan. Tú también puedes hacerlo a

través de Patreon o del botón “únete” de YouTube  y recibir un saludo, como los que le dedicamos a:

Alberto Campano, Clara Sánchez, Daniel  Guerrero, Familia Rebollo Sainz,

Francisco Dueñas, Francisco Pacheco, Francisco  Tejeda, Guillermo I. Hernández, Noemi Moreno,

No. Binario, Paulo Reynaldo Calvo, Pez goldfish,  Raúl Sánchez, Roberto Brücher y Tania Moreno