Hay un nuevo límite de velocidad en el universo, según un reciente estudio de Oxford

Desde Albert Einstein sabemos que existe un límite de velocidad en el cosmos que ningún objeto puede superar: la velocidad de la luz. Ahora, el investigador de Oxford, Toby Ord, acaba de publicar un estudio en el que propone un nuevo límite en el universo que determina la velocidad máxima a la que crecen o convergen las cosas.

La teoría de Ord se basa en un concepto llamado tesis física de Church-Turing, que fue propuesto por primera vez por los científicos Alan Turing y Alonzo Church en 1930. Esta teoría sugiere que cualquier cosa computable en nuestro universo está limitada por las capacidades de una máquina de Turing, un tipo de ordenador teórico que se usa como estándar para definir qué puede calcularse o medirse físicamente.

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Ord argumenta que si la tesis de Turing es cierta, establecería también unos límites a los procesos físicos y podría definir también la velocidad máxima de su crecimiento. “Estos límites son nuevas leyes físicas que rigen qué tasas de crecimiento y convergencia son posibles en nuestro universo”, escribe el autor en un estudio publicado recientemente en el repositorio ArXiv.

Cómo funciona

Una máquina de Turing es un modelo teórico de ordenador creado por el matemático Alan Turing en 1936. Aunque se trata de un ordenador muy simple, la máquina de Turing es lo bastante potente como para calcular cualquier cosa que pueda procesar cualquier ordenador, si dispone de tiempo y memoria suficientes.

La máquina de Turing es la base de la informática moderna y del concepto de computabilidad, que define los límites de los problemas que pueden resolver los algoritmos. La teoría dice que cualquier cosa computable en nuestro universo está limitada por esta máquina.

Basándose en esta tesis, Ord propone que estos límites computacionales implicarían restricciones específicas sobre la rapidez o lentitud con que puede crecer o converger cualquier cantidad física medible.

Cuatro nuevos límites físicos

El investigador propone cuatro funciones que marcan los distintos tipos de límites físicos. El límite de velocidad del crecimiento lo establece una función llamada Busy Beaver (castor ocupado), que crece a gran velocidad y establece un límite teórico a la rapidez con la que puede aumentar cualquier proceso físico medible (como el crecimiento de la población o la acumulación de energía). Si un proceso pudiera crecer más rápido que esta función, rompería los límites computacionales conocidos.

Las otras funciones que propone Orb son la del Sleepy Sloth (perezoso soñoliento), que es la inversa de la Busy Beaver y define la velocidad más lenta a la que puede crecer algo. El Dawdling Daydreamer (soñador despierto) define la lentitud con la que algo puede acercarse a cero. Y la Asymptoting Achilles (Aquiles asintomático) limita lo rápido que algo puede acercarse a un límite sin alcanzarlo.

Nuevas leyes físicas

El autor reconoce que aunque estos límites teóricos son muy amplios y es improbable que afecten a la mayoría de los procesos naturales que observamos, implican que algunos procesos y tasas de crecimiento son fundamentalmente inalcanzables. Según Ord, esto significa que existe una profunda conexión entre la teoría de la computación y la realidad física que provoca que todos los cambios observables podrían estar limitados por principios computacionales fundamentales.

Ord asegura que si estos límites de crecimiento y convergencia se mantienen, representarían un nuevo conjunto de leyes físicas. Estas leyes servirían para imponer restricciones cósmicas a todos los procesos medibles y determinar si las tasas de crecimiento y decrecimiento son o no posibles.