Lee Smolin ( / ˈs m oʊ l ɪ n / ; nacido el 6 de junio de 1955 ) es un físico teórico estadounidense , miembro de la facultad del Instituto Perimeter de Física Teórica , profesor adjunto de física en la Universidad de Waterloo y miembro del cuerpo docente 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 realizado contribuciones a la teoría de la gravedad cuántica , en particular al enfoque conocido como gravedad cuántica de bucles . Defiende que los dos enfoques principales de la gravedad cuántica, la gravedad cuántica de bucles y la teoría de cuerdas , pueden conciliarse como aspectos diferentes de la misma teoría subyacente. También defiende una visión alternativa sobre el espacio y el tiempo que llama naturalismo temporal. Sus intereses de investigación también incluyen la cosmología , la teoría de partículas elementales , los fundamentos de la mecánica cuántica y la biología teórica . [2]
Smolin nació en la ciudad de Nueva York [3] de Michael Smolin, ingeniero ambiental y de procesos, y Pauline Smolin, dramaturga. Smolin dijo que sus padres eran judíos seguidores del Cuarto Camino , fundado por George Gurdjieff , un místico armenio. Smolin se describió a sí mismo como judío. [4] Su hermano, David M. Smolin , se convirtió en profesor en la Facultad de Derecho de Cumberland en Birmingham, Alabama. [5]
Smolin abandonó la escuela secundaria Walnut Hills en Cincinnati, Ohio. Su interés por la física comenzó en ese momento cuando leyó las reflexiones de Einstein sobre las dos tareas que dejaría inconclusas a su muerte: 1, dar sentido a la mecánica cuántica, y 2, unificar esa comprensión de los cuantos con la gravedad. Smolin consideraría como su "misión" intentar completar estas tareas. [6] : 12 Poco después, buscó en la Biblioteca de Física de la Universidad de Cincinnati , donde encontró la teoría de la onda piloto de Louis de Broglie en francés. "Todavía puedo cerrar los ojos", escribió Smolin en "La revolución inacabada de Einstein" "y ver una página del libro que muestra la ecuación que relaciona la longitud de onda con el impulso". [6] : xxviii Poco después "se abrió camino en" Hampshire College, encontró grandes profesores y tuvo suerte en sus solicitudes para la escuela de posgrado. En cuanto a su misión de resolver las dos grandes cuestiones de Einstein, según cuenta Smolin, no tuvo éxito; "Desafortunadamente, nadie más lo ha hecho". [6] : 13
Smolin se ha mantenido involucrado con el teatro y se ha convertido en consultor científico para obras como A Walk in the Woods de Lee Blessing , Background Interference de Drucilla Cornell e Infinity de Hannah Moscovitch . [7]
Smolin está casado con Dina Graser, abogada y consultora de política urbana en Toronto , Ontario. Anteriormente estuvo casado con Fotini Markopoulou-Kalamara . [8] Su hermano es el profesor de derecho David M. Smolin .
Ocupó puestos de investigación postdoctoral en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, Nueva Jersey , el Instituto Kavli de Física Teórica de Santa Bárbara y la Universidad de Chicago , antes de convertirse en miembro del cuerpo docente de las universidades estatales de Yale , Syracuse y Pensilvania . Fue académico visitante en el Instituto de Estudios Avanzados en 1995 [9] y profesor invitado en el Imperial College de Londres (1999-2001), antes de convertirse en uno de los miembros fundadores del cuerpo docente del Perimeter Institute en 2001.
Smolin contribuyó a la teoría de la gravedad cuántica de bucles (LQG) en 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 campos de calibre , lo que permite el uso de técnicas de la física de partículas, particularmente la expresión de campos en términos de la 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 del espacio-tiempo, así como investigando formas en que las partículas elementales y sus interacciones podrían surgir de la geometría del espacio-tiempo.
Entre 1999 y 2002, Smolin hizo varias propuestas para proporcionar una formulación fundamental de la teoría de cuerdas que no dependa de descripciones aproximadas que involucren modelos clásicos de espacio-tiempo de fondo.
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, incluidos 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 la localidad relativa (con Amelino-Camelia, Laurent Freidel y Jerzy Kowalski-Glikman).
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.
La hipótesis de Smolin sobre la selección natural cosmológica, también llamada teoría de los universos fecundos , sugiere que un proceso análogo a la selección natural biológica se aplica en la escala más grande. Smolin publicó la idea en 1992 y la resumió en un libro dirigido a un público no especializado llamado La vida del cosmos .
Los agujeros negros tienen un papel en esta selección natural. En la teoría fecunda, un agujero negro en colapso [ se necesita aclaración ] causa el surgimiento 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 los de el universo donde colapsó el agujero negro. Cada universo da lugar a tantos universos nuevos (su "descendencia") como agujeros negros tiene, lo que da una ventaja evolutiva a los universos en los que los agujeros negros son comunes y que son similares al nuestro. La teoría explica así por qué nuestro universo parece "afinado" para el surgimiento de la vida tal como la conocemos. Debido a que la teoría aplica los conceptos evolutivos de "reproducción", "mutación" y "selección" a los universos, 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 superior a 1,6 veces la masa del sol. [ cita necesaria ] Posteriormente, esta cifra se elevó a dos masas solares luego de un modelado más preciso de los interiores de las estrellas de neutrones realizado por astrofísicos nucleares. Smolin también predijo que la inflación, de ser cierta, sólo debe estar en su forma más simple, gobernada por un único campo y parámetro.
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 colabora 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, escrito en dos partes por separado. [10]
En abril de 2013 apareció una exposición extensa de los puntos de vista filosóficos de Smolin. Time Reborn sostiene que la ciencia física ha hecho que el tiempo sea irreal mientras que, como insiste Smolin, es la característica más fundamental de la realidad: "El espacio puede ser una ilusión, pero el tiempo debe ser real". " (pág. 179). Según él, una descripción adecuada daría un universo leibniziano : no se admitirían indiscernibles y cada diferencia debería corresponder a alguna otra diferencia, como lo exige el principio de razón suficiente . Unos meses más tarde apareció un texto más conciso en un artículo titulado Temporal Naturalism . [11]
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. Sostuvo que la ciencia progresa más rápido si la comunidad científica fomenta el desacuerdo más amplio posible entre profesionales capacitados y acreditados antes de la formación de un consenso provocado por la confirmación experimental de predicciones de teorías falsables. Propuso que esto significaba fomentar diversos programas de investigación competitivos y que la formación prematura de paradigmas no forzados por hechos experimentales puede frenar el progreso de la ciencia.
Como estudio de caso, The Trouble with Physics se centró en la cuestión 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 [12] 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 fuertemente 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 insalubre en la comunidad de la teoría de partículas. Pidió una diversidad de enfoques para la gravedad cuántica y argumentó que se debería prestar más atención a la gravedad cuántica de bucles, un enfoque que ha ideado Smolin. 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 Not Even Wrong , 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. [13]
La opinión de Smolin sobre la naturaleza del tiempo:
Cada vez tengo más 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 a los inicios de la física. [14]
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 he encontrado 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 entender la teoría cuántica tal como está. [15]
En un artículo de 2009, Smolin articuló los siguientes puntos de vista filosóficos (las oraciones en cursiva son citas):
Smolin considera que el rechazo de la idea de un creador es esencial para la cosmología por motivos similares a sus objeciones contra el multiverso. [16] No excluye ni rechaza definitivamente la religión o el misticismo, sino que cree que la ciencia sólo debe ocuparse de aquello que es observable. [17] También se opone al principio antrópico , que según él "no puede ayudarnos a hacer ciencia". [18]
También defiende "principios para un futuro abierto" que, según afirma, subyacen en el trabajo tanto de comunidades científicas sanas como de sociedades democráticas: "(1) Cuando un argumento racional basado en evidencia pública es suficiente para decidir una cuestión, debe considerarse que así está decidida. (2) Cuando el argumento racional a partir de 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". (El tiempo renacido pág. 265.)
Lee Smolin ha sido un invitado recurrente en Through the Wormhole .
Smolin fue nombrado en el puesto 21 en la lista de los 100 mejores intelectuales públicos de la revista Foreign Policy . [19] También es uno de los muchos físicos apodados el "Nuevo Einstein " por los medios. [20] The Trouble with Physics fue nombrado por la revista Newsweek en el puesto 17 de 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 Premio Klopsteg Memorial de la Asociación Estadounidense de Profesores de Física (AAPT) por "logros extraordinarios en comunicar el entusiasmo de la física al público en general". Es miembro de la Royal Society of Canada y de la American Physical Society. En 2014 recibió el Premio Buchalter de Cosmología por un trabajo publicado en colaboración con Marina Cortês. [21]
