En la película ‘Interstellar’, ¿cuál fue la solución que Murph calculó con los datos cuánticos desde la singularidad?

La ecuación que el Dr. Brand y Murph Cooper intentan resolver se llama “ACCIÓN” .

Unifica las leyes de la gravedad en todas las dimensiones.

En la película, el Dr. Brand habla de resolver la ecuación y lo llama aprovechamiento de la gravedad. Pudo obtener una forma general de la ecuación, pero eran suposiciones completas. Entonces, el Dr. Brand y Murph adivinan ( las llaman iteraciones) la solución. Cada vez y Murph comprueba la solución utilizando supercomputadoras y cada vez que encuentran algo incorrecto.

El Dr. Brand ya sabe que la solución requiere el comportamiento de las singularidades desnudas, pero le dice que podría resolver la ecuación.

Cuando finalmente Cooper y TARS caen en un agujero negro cuyo punto final es una singularidad, TARS observa y registra el comportamiento de la gravedad dentro del agujero negro (al que llaman datos cuánticos ). Y Cooper encuentra una manera de transmitir los datos cuando estaba en tesseract utilizando la gravedad.

Entonces Murph resuelve la ecuación. Significa que aprovechó la gravedad y, si quiere, puede controlar la constante G en cualquier parte del universo. Disminuye el valor de G en la tierra y pudo levantar las colonias de la tierra en enormes centrifugadoras.

¡Y se pusieron felices a un nuevo planeta bajo su nuevo sol :-)!

No soy un físico, pero sé lo suficiente sobre la relatividad general, la mecánica cuántica y los agujeros negros para dar una explicación adecuada.

Primero hablemos de relatividad especial y relatividad general. La relatividad especial es la teoría que dice que el espacio y el tiempo se unen y que, a medida que un objeto se acerca a la velocidad de la luz, vemos que se reduce en su dirección de desplazamiento y que el tiempo disminuye. La relatividad general generaliza el concepto de espacio-tiempo para incluir la gravitación y tiene algunos resultados nuevos que describen que el espacio-tiempo puede doblarse y cómo se dobla en respuesta a la energía, el impulso y las tensiones presentes en la materia y la radiación.

Según el mejor conocimiento de la física, cuando Coop cayó en el agujero negro a medida que se acercaba al horizonte del evento, Brand lo vería ir más y más lento. Esto se debe a que cuanto más te acercas al horizonte de eventos, el tiempo más lento parece pasar por allí. Esto se debe a la dilatación del tiempo gravitacional y no tiene nada que ver con la velocidad a la que se mueve Coop. En el horizonte del evento el tiempo parece detenerse. Así que Brand nunca vería a Coop entrar en el horizonte, solo verlo acercarse cada vez más lento, y cada vez más y más rojo y más débil y más débil. Coop, por otro lado, podría cruzar el horizonte de eventos, no hay problema (hay un pero). El tamaño de la gargantua significa que no se estirará ni sentirá nada inusual al cruzar el horizonte del evento. Cuando Coop mira a Brand, él verá que Brand se vuelve más y más azul y se mueve cada vez más rápido (el tiempo para ella se está acelerando).

Si tomamos en cuenta los efectos cuánticos, las cosas comienzan a volverse más turbias. No entendemos completamente la interacción de la relatividad general y la mecánica cuántica, especialmente en presencia de un agujero negro. Una cosa que hemos descubierto es que, debido a los efectos cuánticos, los agujeros negros se evaporan con el tiempo. Los agujeros negros más pequeños se evaporan más rápido. Por lo tanto, la gargantua no durará para siempre, pero eventualmente se volverá más y más pequeña y, finalmente, desaparecerá en un destello final brillante de radiación de Hawking. También es posible que Coop en realidad no sobreviva al cruzar el horizonte de eventos debido a los efectos mecánicos cuánticos (consulte Cortafuegos del agujero negro), pero este es un fenómeno nuevo del cual no estamos seguros.

En el centro del agujero negro, bien dentro del horizonte de eventos, hay una singularidad. Para un agujero negro simétrico, neutro y no giratorio, la singularidad es un punto de densidad infinita: curvatura infinita del espacio-tiempo. Presumiblemente, la gargantua se formó a partir del colapso de una estrella masiva, por lo que tiene algo de giro. En este caso, la singularidad será un anillo en lugar de un solo punto. Brand puede señalar una ubicación en el espacio y decir que la singularidad está en esa dirección. Sin embargo, una vez que Coop cruza el horizonte de eventos, la singularidad ya no está en una dirección particular en el espacio para él. La singularidad está en el futuro. No puede evitar la singularidad más de lo que Brand puede evitar el mañana. Aquí es donde los seres de 5 dimensiones entran en juego y, de hecho, lo sacan del agujero negro después de cruzar el horizonte de sucesos y lo colocan en el teseract. Luego, después del tesseract, lo sacan de dentro del agujero negro y lo arrojan de regreso a Saturno a través del agujero de gusano.

La fórmula es la acción de supercuerdas tipo II-B. Si compacta a partir de esta teoría de 10 dimensiones, puede reducir a mundos de dimensiones inferiores, por ejemplo, 5 dimensiones. De esta manera, puede derivar la acción mundial de 5 dimensiones Randall-Sundrum brane, que es el punto de partida de la película.

En la película, el universo tiene una dimensión 4 + 1, estamos en una brana dimensional 3 + 1, que es paralela a dos branas dimensionales 3 + 1. Las interacciones entre las branas cambiaron la constante gravitacional, por lo que hay mucha tormenta de arena.

A partir de hoy no contamos con una teoría suficientemente precisa para los efectos de la fuerza gravitatoria en un nivel cuántico. En campos gravitacionales altos como el de un agujero negro … aún no sabemos cómo afecta a las partículas subatómicas como los electrones y protones. Así, cuando Coop y TARS caen dentro del agujero negro … pueden estudiarlo y enviar los datos cuánticos (efecto sobre las partículas subatómicas) obtenidos a la hija de Coop para que resuelva las ecuaciones y nos permita contrarrestar la gravitación.

En realidad no era una solución, se alimentó con los datos que Cooper tradujo al mismo tiempo sobre los datos que obtuvo, que eran ligeros y que el tiempo no puede viajar hacia atrás y que solo la gravedad podría ayudar en los datos cuánticos y, por lo tanto, la fórmula que el profesor la izquierda estaba completa.