El Multiverso

El Multiverso

Documental “El Multiverso”

Título: El Multiverso
Productora: National Geographic
Duración: 46 min
Año: 2012

De este interesante (¿he dicho interesante?) documental sólo comentaré que está basado en el libro de Brian Greene “El tejido del cosmos: espacio, tiempo y la textura de la realidad”, físico que a su vez presenta éste y los anteriores 3 episodios de esta serie documental llamada Más allá del Cosmos.

Esta serie de NatGeo parece ser una versión ligeramente reducida -y dividida- del DVD de 4 horas “The Fabric of the Cosmos: Space, Time, and the Texture of Reality” que el canal NOVA produciría anteriormente.

Al Sr. Greene juraría que lo hemos visto en otros documentales (tu cara me suena)… mirando en su wikipeich nos enteramos de que fue un niño prodigio de las matemáticas y que hizo aparición en un episodio de una de las “recientes” series favoritas de muchos, The Big Bang Theory, entre otras cosas que no sabíamos.

Pero vamos a lo que interesa y dejemos paso a nuestro amigo Jack para que haga su trabajo…

Hubo una tiempo en que la palabra “universo” significaba “todo lo que existe”, absolutamente todo, con lo que el concepto de más de un universo, más de un “todo” parecía imposible. Pero quizás si pudiésemos ir más allá de nuestro sistema solar, más allá de la Vía Láctea, incluso más allá de otras galaxias lejanas, más allá del límite del universo observable, descubriremos que hay más, mucho más, que nuestro universo no está solo, que puede haber otros universos.

De hecho, nuevos universos podrían estar naciendo constantemente. Podríamos vivir en realidad en un mar en expansión de universos multiplicándose, un “multiverso”.

Si pudiéramos visitar esos universos, encontraríamos que algunos podrían tener propiedades básicas de la naturaleza tan extrañas que la materia tal como la conocemos no podría existir.

Otros podrían tener galaxias, estrellas, incluso un planeta que nos fuera familiar, pero con algunas sorprendentes diferencias.

Y si hay un número infinito de universos en ese multiverso, en algún lugar habrá un sitio donde casi todo es idéntico al nuestro a excepción de pequeños detalles, como que quizás haya otro tú que acabó haciendo otro trabajo.

Si el multiverso es de hecho infinito, entonces vamos a tener que enfrentarnos a un montón de posibilidades que son muy difíciles de imaginar, ya que habrá otros lugares donde habrá otros “yos” que actuarán y pensarán exactamente igual que nosotros, también habrá muchos donde otros “yos” se parecerán y pensarán casi como nosotros pero con algunas pequeñas diferencias.

Los físicos no tienden a preguntarse si se trata de ciencia, de una parte de la metafísica, de filosofía o de religión; sólo siguen la lógica y ésta les lleva a ese lugar.

No obstante, por poco familiar y extraño que nos parezca el multiverso, un número creciente de científicos piensan que esta puede ser la etapa final de una gran línea de drásticas revisiones en nuestra visión del cosmos.

Es decir, hubo un tiempo en el que pensábamos que la tierra era el centro del cosmos y que todo lo demás giraba en torno a nosotros. Luego vinieron científicos como Galileo o Copérnico y nos demostraron que el Sol, y no la tierra, es el centro de nuestro sistema solar. Pero nuestro sistema solar es sólo un pequeño barrio en las afueras de una gigantesca galaxia, y nuestra galaxia es una entre cientos de miles de millones de galaxias que constituyen nuestro universo.

Todas esas ideas sonaban extravagantes cuando se propusieron por primera vez, pero ahora ni siquiera las cuestionamos, así que con la idea de un multiverso puede suceder algo parecido, aunque podría requerir un cambio radical de nuestra visión del cosmos.

Mientras algunos científicos creen que el multiverso no es otra cosa que un callejón sin salida de la física y que para convertirse en una ciencia sólida debería desarrollarse mucho aún, otros creen que hay una buena oportunidad de que el multiverso sea real y que en unos cien años la gente podría convencerse de que es real.

Y es que hay diversos y sorprendentes descubrimientos que sugieren que realmente podríamos formar parte de un multiverso.

Entonces, ¿de dónde viene esa idea y qué pruebas hay que la sostengan?

El primero de los descubrimientos tiene que ver con la generalmente aceptada teoría del origen del nuestro universo: el Big Bang.

Henry Tye y Alan Guth

Henry Tye y Alan Guth, físicos y cosmólogos que propusieron la teoría de la inflación del universo

Según esa teoría, nuestro universo comenzó hace unos 14.000 millones de años en una intensa y violenta explosión. Durante miles de millones de años, el universo se enfrió y aglutinó, permitiendo la formación de estrellas, planetas y galaxias. Como resultado de esa explosión, el universo está actualmente todavía expandiéndose, pero si pudiésemos ver la historia del universo al revés, todo el proceso hasta el principio, encontraríamos que la teoría del Big Bang no nos dice nada sobre qué fue lo que fue arrojado al exterior cuando ocurrió.

Se llama la teoría del Big Bang, pero de la única cosa de la que no dice nada en absoluto es de la explosión en sí; no dice nada de qué es lo que explotó, ni por qué explotó o que ocurría antes de explotar.

La búsqueda para descubrir qué causó esa violenta explosión, qué fuerza lo podría haber iniciado todo, ha llevado a los científicos a enfrentarse al multiverso.

Un físico cuyo trabajo ha ayudado inesperadamente a sentar las bases para la idea del multiverso es Alan Guth.

Hoy es profesor del MIT, pero en 1979 él y su colega Henry Tye, investigaban una nueva idea sobre cómo podían haberse formado las partículas en el universo primitivo. Tye sugirió a Guth que deberían considerar si ese proceso que estaban pensando influiría en el ratio de expansión del universo en los primeros momentos después del Big Bang, y aunque no se habían propuesto investigar este dato, la pregunta de Tye hizo que Guth revisara una vez más sus datos.

Después de revisar los cálculos muy cuidadosamente, Guth descubrió algo extraordinario en las ecuaciones que describía cómo podían haberse formado las partículas en el universo primitivo, llegando a la impactante conclusión de que esas recientemente inventadas teorías de las partículas tendrían un efecto tremendo en el ratio de expansión del universo.

El proceso del que hablaban Tye y Guth introduciría al universo en un período de increíblemente rápida expansión exponencial. Lo que Guth encontró en las matemáticas evidenció que en las extremas circunstancias del universo primitivo, la gravedad puede actuar a la inversa. En lugar de unir las cosas, esta “gravedad repelente” podría repelerlo todo a su alrededor, causando una enorme expansión.

Guth se emocionó mucho al descubrirlo y garabateó los cálculos en su bloc de notas, y al final escribió “descubrimiento espectacular” encuadrado en un doble marco, porque se dio cuenta de que si estaba en lo cierto, podría ser muy importante.

Al descubrir esa “gravedad repelente”, Alan Guth arrojó sin querer luz sobre los inicios del Big Bang.

Describió matemáticamente una fuerza tan poderosa que podría convertir el minúsculo espacio de una molécula en algo tan grande como la Vía Láctea en menos de una milmillonésima de milmillonésima de milmillonésima de un parpadeo. Después de esa increíblemente corta explosión, el espacio podría continuar expandiéndose más fría y lentamente, lo que permitió que se crearan estrellas y galaxias, tal como dicta la teoría del Big Bang.

Guth llamó a esta corta ráfaga de explosión “inflación“, y creía que explicaba lo que inició la expansión del universo en su momento; la fuerza de repulsión gravitacional o inflación fue el “bang” en el Big Bang.

Así que Guth, que por aquel entonces estaba buscando un trabajo más permanente, se puso a viajar y a dar conferencias sobre el tema, lo cual hizo que muchos astrofísicos teóricos, y en general personas de todas las áreas de la física, empezaban a hablar del tema y a entusiasmarse con la idea de la inflación, a la que el hecho de que sus predicciones pudieran ser probadas a través de la vista, la hacía algo muy emocionante.

Los científicos se dieron cuenta que si la teoría fuera correcta, las pruebas deberían encontrarse en el cielo nocturno.

Si pudiéramos quitar el Sol y todas las estrellas y nuestros ojos pudieran detectar el resto de la energía que aún está allí, veríamos una luz cálida en todo el cosmos. Este mar de radiación es llamado radiación cósmica de microondas y son los últimos restos de calor del el Big Bang.

La teoría predice que la violenta expansión del espacio durante la inflación dejaría una huella sobre esta radiación.

Estas reveladoras “huellas digitales” formarían un patrón preciso de las variaciones de temperatura, puntos ligeramente más calientes y puntos ligeramente más fríos.

Historia y expansión del universo

Historia y expansión del universo. El satétlite WMAP confirmaría la teoría de la inflación. (Imagen de la Wikipedia)

Pero pasarían 10 años antes que la tecnología fuera lo suficientemente sensible para probar esta predicción. Fue entonces, en 1989, cuando la NASA lanzó el satélite “Explorador del fondo cósmico” o COBE, seguido de un segundo satélite, el WMAP, en el 2001, que pondría a prueba la inflación.

Las misiones midieron la radiación con gran precisión y los resultados fueron impresionantes: las variaciones de temperatura halladas en el cosmos coincidían casi exactamente con las predicciones de la teoría de la inflación. Así que lo que era sólo una teoría matemática sobre el papel fue finalmente confirmado.

WMAP encontró lo que las matemáticas de la inflación predijeron.

El trabajo de Guth sobre la inflación, junto con el de otros físicos, fue aclamado como un hito hacia el entendimiento del origen del universo. Pero pronto, dos físicos rusos descubrirían que las ecuaciones de la inflación escondían un asombroso secreto: nuestro universo podría no ser el único.

Uno de esos físicos era Andrei Linde, que ya había hecho contribuciones clave a la teoría inflacionaria y el otro era Alex Vilenkin, quien casualmente asistió a una de las conferencias de Alan Guth durante su viaje.

Alex Vilenkin estaba tan impresionado por la charla que los siguientes meses, no pudo dejar de pensar en la inflación. Cuanto más pensaba Vilenkin en el proceso de la inflación, más se preguntaba que la haría parar. ¿Cómo sale una parte del universo fuera de la inflación? ¿Qué pasa exactamente en el momento en la finaliza la inflación?

Al hacerse estas preguntas se percató de que la inflación no sucede en todas partes a la vez, se dio cuenta de pronto que si la inflación no termina en todas partes a la vez, entonces hay siempre alguna zona del espacio en la que aún está ocurriendo. Esto quiere decir que “nuestro” Big Bang no fue un acontecimiento único y que hubo múltiples bangs que ocurrieron antes y habrá incontables bangs que ocurrirán en el futuro.

Fue una nueva imagen sorprendente e inesperada en la que la inflación podría detenerse en algunas regiones, pero continuar para siempre en algunas otras. Los nuevos Big Bangs siempre están sucediendo y siempre están naciendo nuevos multiversos, produciendo un multiverso en eterna expansión.

Linde y Vilenkin en particular impulsaron la idea de que la inflación podría no tener fin, que este proceso creciente podría ocurrir una y otra vez, dando un universo tras otro y otro.

¿Entonces fue una revolución en la ciencia o una teoría llena de agujeros?

La idea fue conocida como “inflación eterna” y se puede imaginar como algo así:

Imagina que un trozo de queso es todo el espacio antes de la formación de estrellas y galaxias. Ahora, de acuerdo con la inflación, el espacio está lleno uniformemente de una gran cantidad de energía, y esa energía causa que el espacio se expanda a enorme velocidad. A medida que lo hace la energía se descarga por aquí y por allá como chispas de electricidad estática.

Pero esto es como la electricidad estática a una escala cósmica, y cuando se descarga toda esa energía se transforma rápidamente en materia, en forma de diminutas partículas. Ese proceso es el nacimiento de un nuevo universo, que tradicionalmente llamamos “Big Bang”.

Dentro de esos nuevos universos, que son como agujeros en el queso, el espacio continúa expandiéndose, pero mucho más despacio. Y a veces se forman galaxias, estrellas y planetas, de la misma forma que podemos ver en nuestro universo hoy en día.

Entretanto, fuera de esos nuevos universos, el resto del espacio está aún repleto de energía sin descargar y aún se está expandiendo a enorme velocidad, y más espacio en expansión significa más lugares donde la energía puede descargarse en más big bangs y crear más universos nuevos, lo cual significa que este proceso continuaría para siempre.

En otras palabras, cuando se trata de la inflación eterna, el queso sería más bien como un queso suizo, en el que nuevos universos se forman indefinidamente, creando un multiverso.

El multiverso… una profunda implicación de la inflación eterna.

Pero, como Alex Vilenkin aprendería pronto, no sería aceptada fácilmente, y es que un problema con la concepción del multiverso fue que parecía no haber modo de detectarlo.

Andrei Linde y Alexander Vilenkin

Andrei Linde y Alexander Vilenkin, los físicos que profundirazon en la teoría de la inflación y llegaron a la conclusión de que el nuestro podría no ser el único universo existente

Alex Vilenkin creía que estaba metido en algo importante, pero otros físicos fueron escépticos y no respondieron muy bien a esta idea de la inflación eterna. En cuanto dijo que iba a hablarles de algo sobre cosas más allá de nuestro horizonte que no puede en principio ser observado, la mayoría perdieron inmediatamente el interés. Así que Vilenkin intentó de mala gana sacarse de la cabeza su trabajo sobre la inflación eterna y dejar de pensar en el multiverso.

Sin evidencias para respaldarla, la idea parecía haber llegado a un punto muerto y mucha gente creía que no se puede llamar ciencia a hablar de cosas que no puedes observar, así que Vilenkin no volvió al tema durante casi diez años.

Entretanto, el colega ruso de Vilenkin Andei Linde mantuvo viva la llama. Había llegado de modo independiente a su propia versión de la inflación eterna, pero a diferencia de Vilenkin, él no sería disuadido; publicó más de una docena de trabajos, pero sus teorías tuvieron una recepción igualmente fría. Parecía que nadie quería escuchar la idea de un multiverso.

Si las ecuaciones de la inflación eterna eran las únicas pistas que apuntaban al multiverso, la historia podría haber terminado ahí.

Pero la idea del multiverso obtendría un apoyo inesperado de dos áreas de la ciencia sin relación alguna.

Una fue la idea llamada teoría de cuerdas, diseñada para explicar cómo funciona el universo a las escalas más pequeñas. La otra fue un asombroso descubrimiento realizado por los astrónomos explorando el universo a la mayor escala, un descubrimiento que es absolutamente misterioso si solo hay un universo, pero si somos parte de un multiverso, es otra historia completamente distinta.

Tiene que ver con la expansión del universo y es fácil de explicar usando una pelota de béisbol:

Si se lanza al aire una pelota, sabemos lo que pasará: mientras asciende, disminuye su velocidad a causa de la gravedad. Ahora bien, los astrónomos sabían que el universo se estaba expandiendo, y supusieron que la expansión disminuiría la velocidad debido al tirón gravitacional de estrellas y galaxias, justo como la pelota disminuye la velocidad debido al tirón gravitacional de la Tierra.

Pero cuando efectuaron realmente las mediciones, descubrieron algo asombroso, algo que sacudió los cimientos de la física. Descubrieron que la expansión no estaba haciéndose más lenta, sino que se estaba acelerando.

Es como si cogiésemos la pelota de béisbol y cuando la lanzáramos, en lugar de disminuir la velocidad al alejarse, aumentase. Y si viésemos hacer eso a una pelota, supondríamos que alguna fuerza invisible está contrarrestando la gravedad, actuando sobre la pelota, obligándola a ir a cada vez más deprisa.

Los astrónomos llegaron a la misma conclusión del universo, que algún tipo de energía en el espacio debía estar separando las galaxias, provocando que la expansión se acelerase.

Debido a que no vemos esta energía, los astrónomos la llamaron “energía oscura“.

Quizá uno de los descubrimientos experimentales más importantes de la historia de la ciencia que cogió totalmente por sorpresa a la mayoría de astrónomos y que aún intentan comprenderla. Descubrir que la energía oscura empuja a todas las galaxias de nuestro universo alejándolas unas de otras con una velocidad cada vez mayor fue bastante chocante, pero aún más sorprendente fue la fuerza de esa energía oscura.

Durante más de una década, los científicos fueron incapaces de explicar por qué una cantidad tan peculiar de energía existe en el espacio vacío, pero ese misterio parece más fácil de resolver si somos parte de un multiverso mucho mayor.

La idea de que el espacio contiene alguna clase de energía nos parece extraña, pero nuestra teoría de las cosas pequeñas como moléculas y átomos, la teoría llamada mecánica cuántica, nos dice que hay mucha actividad en el reino microscópico, actividad que puede aportar energía al espacio. Y según las matemáticas, la cantidad de energía generada por esta actividad microscópica es enorme.

El problema es, cuando los astrónomos midieron la cantidad de energía que hay allí en realidad, la cantidad de energía requerida para obligar a las galaxias a separarse al ritmo acelerado que se ha observado, han obtenido un número como este: un punto decimal seguido por 122 ceros y después un uno, una cantidad muy pequeña, muy cerca de cero, y nada parecido a lo que la teoría predijo. De hecho, es billones y billones y billones y billones de veces más pequeño, un desfase colosal.

Se ha intentado todo para explicar por qué la energía oscura es tan pequeña como lo es, se intentó todo pero nada funcionó.

Descubrir que la cantidad de energía en el espacio es mucho menos que la que la teoría predice no es solo un problema académico; la fuerza exacta de la gravedad repelente, tiene profundas implicaciones para todos nosotros.

Por ejemplo, si aumentase la fuerza de la energía oscura solo un poquito borrando cuatro o cinco ceros, aún tendría una cifra diminuta, pero el universo sería radicalmente distinto.

Eso se debe a que una energía oscura ligeramente más fuerte lo separaría todo tan deprisa que los planetas, estrellas y galaxias no podrían haberse formado, lo cual significa que simplemente no podríamos existir. Y pese a todo aquí estamos.

Entonces, ¿por qué es la cantidad de energía oscura muy inferior a lo que predice nuestra teoría y además es justo la precisa para permitir la formación de galaxias, estrellas, planetas y vida? Simplemente no lo sabemos.

El desajuste entre las predicciones teóricas de energía oscura y lo que los astrónomos observaron es uno de los grandes misterios a los que hoy se enfrenta la ciencia.

Pero consideremos esto: si vivimos en un multiverso, entonces el misterio de la energía oscura puede no ser tan misterioso después de todo. De hecho, si somos parte de un multiverso, el valor de la energía oscura que hemos medido tendría completo sentido.

Para entender cómo el multiverso podría solucionar el misterio de la energía oscura podríamos imaginar que nos estamos registrando en un hotel y conseguimos una habitación con este número: 10.000.001.

Composición del universo

Composición del universo. Como se puede observar está mayormente compuesto de energía oscura y de materia oscura. Cuanta oscuridad…

10.000.001 parecería un número de habitación muy extraño, y conseguir un número de habitación así sería sorprendente, así como el valor de la energía oscura en nuestro universo es un número que los científicos han encontrado sorprendente.

Pero esta es la cuestión: si este hotel tuviera una enorme cantidad de habitaciones, miles de millones y miles de millones, entonces conseguir la habitación número diez millones y uno no sería tan sorprendente.

En un hotel tan grande, esperaríamos encontrar una habitación con ese número y, del mismo modo, si somos parte de un multiverso con un enorme número de universos, cada uno con diferente valor de energía oscura, entonces esperaríamos encontrar uno con un valor tan pequeño como el que hemos medido.

Si se piensa que cada una de esas habitaciones es un universo y cada universo tiene un valor distinto para la energía oscura, entonces la mayoría de universos no serán propicios a la vida tal y como la conocemos. La razón es que el valor de la energía oscura no permitiría la formación de galaxias, estrellas y planetas.

Los universos con mucha menos energía oscura que el nuestro colapsarían sobre sí mismos y los universos con mucha más energía oscura que el nuestro se expandirían tan deprisa que la materia no tendría oportunidad para unirse en cúmulos y formar estrellas y planetas.

Por tanto, es evidente que nos encontramos en un universo donde el valor de la energía oscura es favorable a la vida. De otro modo, no estaríamos aquí para hablar de ello. Así que si somos parte de un multiverso, el misterio de la energía oscura no sería tan misterioso. Pero falta una pieza del rompecabezas.

¿Cómo sabemos si hay suficiente diversidad en el multiverso para que cada valor de la energía oscura, incluyendo el extraño valor que observamos en nuestro universo, pueda ser encontrado en alguna parte?

La respuesta podría surgir de un área totalmente diferente de la física, una teoría innovadora que procede de la investigación del universo a la escala más diminuta.

Sabemos que dentro de los átomos hay trozos de materia incluso más pequeños, protones y neutrones, que están compuestos de partículas aún más pequeñas llamadas quarks, pero los físicos saben que este puede no ser el final del camino. Estas piezas subatómicas pueden estar compuestas de algo incluso más pequeño: diminutas hebras o bucles de energía vibrando llamados cuerdas.

Este conjunto de ideas llamado teoría de cuerdas, dice que todo lo que existe está hecho de este único tipo de componente.

Y del mismo modo que una cuerda de un violoncelo puede producir muchas notas diferentes dependiendo de cómo vibre, las cuerdas pueden asumir propiedades distintas dependiendo de cómo vibren creando muchos tipos de partículas.

Con esta teoría llegó la promesa de una elegante sencillez: una sola ecuación maestra que explicaría lo que vemos en el mundo que nos rodea.

Pero para que esta bella teoría funcionase, había un inconveniente: las matemáticas de la teoría de cuerdas requerían algo que desafiaba al sentido común, una característica que abriría la puerta al multiverso: las dimensiones extra del espacio…

Todos estamos familiarizados con las tres dimensiones del espacio: altura, anchura y profundidad, pero las matemáticas de la teoría de cuerdas dicen que esas no son las únicas dimensiones.

Las matemáticas funcionan sólo si las cuerdas se mueven y vibran, no sólo en tres direcciones, las que vemos, sino en esas y, además, seis más. Nueve dimensiones espaciales en total. Así que si la teoría de cuerdas no se equivoca, ¿dónde están esas dimensiones extra, y por qué no podemos verlas?

Pendemos en el cable que sostiene un semáforo. De lejos parece una línea, unidimensional, pero si pudiésemos encogernos, por ejemplo, al tamaño de una hormiga, encontraríamos otra dimensión, una dimensión circular que se enrolla alrededor del cable.

Y la teoría de cuerdas dice que si pudiéramos encogernos a un tamaño miles de millones de veces más pequeño que una hormiga, descubriríamos así que las dimensiones extra están enrollándose por todas partes en el espacio, dimensiones que se enrollan en diminutos nudos que no puedes ver porque son demasiado pequeños.

Y la forma de estas dimensiones extra determina las características principales del universo.

(la teoría de cuerdas explicada en 2 minutos)

Del mismo modo en que las corrientes de aire que pasan a través de un instrumento como una corneta francesa, tienen patrones vibracionales que están determinados por la forma del instrumento, la forma de las dimensiones extra determina cómo vibran las diminutas cuerdas. Estos patrones vibracionales determinan las propiedades de las partículas, así como todas las características fundamentales de nuestro universo pueden estar determinadas por la forma de las otras dimensiones.

La manera en que se disponen esas dimensiones extra del espacio es en muchos sentidos como el ADN del universo; determinan el modo en que el universo va a comportarse, del mismo modo que el ADN determina el aspecto que va a tener un animal.

El problema era que cuanto más buscaban los teóricos de cuerdas, encontraban más modos en que las dimensiones extra podrían enroscarse, y las matemáticas no proporcionaron ninguna pista respecto a cuál era la forma correcta correspondiente a nuestro universo.

El consenso actualmente es que la cifra parece ser astronómica. Incluso hay trabajos publicados que sugieren más de 10 elevado a 500, o sea, un diez seguido de 500 ceros de distintas formas posibles. 10 elevado a 500 de distintas formas posibles de dimensiones extra, cada una de ellas igualmente válida.

Todo esto parecía ridículo, sobretodo para una teoría que estaba buscando una única ecuación maestra para describir nuestro universo. Pero a algunos teóricos de cuerdas se les ocurrió entonces que quizá había un modo diferente de contemplar el problema, y esta perspectiva diferente podría infundir nueva vida a la idea de un multiverso.

Diez elevado a 500 diferentes teorías de cuerdas parece un desastre absoluto. ¿Para qué sirve tener una teoría que tiene 10 elevado a 500 soluciones?

A algunos esta idea les dejó algo infelices, algo deprimidos, pero para otros esto era fantástico, ya que según ellos esto es justo lo que los cosmólogos buscan: una enorme diversidad de posibilidades.

Esto dice que la teoría de cuerdas concuerda muy bien con la cosmología y con todas las interesantes ideas sobre multiversos, así que convirtiendo lo que parecía un defecto en una virtud, algunos teóricos de cuerdas se convencieron de que las múltiples soluciones de la teoría de cuerdas podrían representar cada una un universo real y muy diferente. En otras palabras, la teoría de cuerdas estaba describiendo un multiverso y precisamente uno extremadamente diverso.

Para sorpresa de todos, la teoría de cuerdas realmente describía con bastante facilidad un enorme número de distintos tipos de soluciones, cada una de las cuales corresponde a un universo posible.

Tanto en la teoría de cuerdas como en la inflación se producen esos universos, diferentes universos que tendrían que poseer naturalmente diferentes cantidades de energía oscura. De hecho, según las matemáticas, la cantidad de energía oscura abarcaría una escala de valores tan amplia de universo a universo que la cantidad extraña que hemos medido seguramente aparecería.

La teoría de cuerdas, sin siquiera intentarlo, solucionó ese problema, así que, una década después de que Linde y Vilenkin llegasen con sus ideas sobre la inflación eterna, el multiverso fue revivido.

Tres líneas de razonamiento estaban ya señalando a la misma conclusión: la inflación eterna, la energía oscura y la teoría de cuerdas.

Geocentrismo. La Tierra como centro del universo

Hubo una época en la que, al menos oficialmente, se creía que la Tierra era el centro del universo. Aunque ha pasado mucho tiempo desde entonces, por la actitud y mentalidad cuadrada de la mayoría de los terrícolas, podríamos decir que seguimos idolatrando los “centrismos”

Del mismo modo en que tres patas sostienen un taburete, estas tres ideas juntas sostienen el argumento de que quizá vivimos en un multiverso. Cuando diferentes líneas de investigación convergen en una idea, eso no quiere decir que sea correcta, pero cuando todos los radios de la rueda señalan una misma idea, esa idea se vuelve muy convincente.

Hoy día el multiverso es debatido acaloradamente y continúan habiendo muchos detractores, pero los defensores del multiverso como Alex Vilenkin, Alan Guth y Andrei Linde ya no están solos.

Entonces, ¿cómo sería si pudiésemos viajar a algunos de esos universos? ¿Qué veríamos?

Algunos podrían ser enormemente diferentes del nuestro, con propiedades distintas de todo lo que hemos visto nunca. De hecho, algunos universos del multiverso podrían no tener luz o materia o nada reconocible como tal. Y podrían existir otros universos con características similares a las que nos son familiares, pero en los que la vida adopta una forma completamente diferente, tal vez comunicándose de maneras que nos parecerían absolutamente extrañas.

Y las matemáticas muestran que si pudiéramos visitar suficientes universos, eventualmente podríamos encontrar uno como el nuestro, con una galaxia Vía Láctea, un sistema solar y una Tierra. Salvo por unas leves diferencias.

En una, quizá el asteroide que mató a los dinosaurios hace 65 millones de años, falló y la evolución trazó un nuevo rumbo. En otro puede haber una Tierra con gente parecida a nosotros, pero con más de 2 brazos, por ejemplo…

Pero existe algo incluso más extraño: en algún lugar, debemos encontrar copias exactas de nuestro universo con duplicados de todos y cada uno de nosotros.

¿Cómo puede ser esto? ¿Cómo podrían existir duplicados exactos de nosotros mismos en el multiverso?

Otro ejemplo para poder entenderlo sería el uso de un baraja que consta de 52 cartas distintas y si las repartimos, cada uno recibirá una mano diferente. Pero, en el transcurso de muchas, muchas rondas, eventualmente alguna de las combinaciones empezará a repetirse, y eso es porque con 52 cartas, hay un número limitado de manos distintas que se pueden repartir. Así que si repartes las cartas un número infinito de veces, entonces repetir las manos es inevitable.

Y en el multiverso es aplicable un principio similar.

Eso es porque, de acuerdo con las leyes de la naturaleza, los ingredientes fundamentales de la materia, o de las partículas, son un poco como una baraja, y en cualquier región del espacio solo pueden disponerse en un número finito de maneras diferentes. Pero si el espacio es infinito, si hay un número infinito de universos, entonces esas disposiciones pueden repetirse y ya que cada uno de nosotros es simplemente una disposición concreta de partículas, en algún lugar existe un duplicado tuyo y mío y de cualquier otro.

Esto puede ser chocante, ya que podría ser que en otro universo seas una estrella de rock y que tu vida sea mucho mejor, o mucho peor. O quizás que todas las cosas que nunca hemos encontrado tiempo para hacer tal vez están siendo hechas por alguna copia de nuestra en alguna parte, lo cual en cierto modo nos roba nuestra singularidad.

Aún así, los críticos discuten si el multiverso es solo una explicación demasiado conveniente para las cosas que no comprendemos, como el minúsculo valor de la energía oscura en nuestro universo y el enorme número de formas posibles para las dimensiones extra en la teoría de cuerdas.

El problema con esta clase de razonamiento es que no explica por qué la energía oscura es como es, sólo dice que es una posibilidad aleatoria. Se puede aplicar esta clase de razonamiento cada vez que no se tiene una explicación mejor.

Por otro lado, los partidarios del multiverso señalan que a veces una explicación mejor o más profunda de cómo son las cosas simplemente no existe.

Tomemos, por ejemplo, la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Nos encontramos a una distancia de 149 millones de kilómetros, perfecta para la vida. Sí estuviéramos mucho más cerca del Sol, nuestro planeta estaría demasiado cálido para la vida tal y como la conocemos, y si estuviésemos mucho más lejos del Sol, estaría demasiado frío para la vida. Entonces, ¿por qué estamos en este sitio ideal?

El multiverso

¿Será nuestro universo no tan universo y será sólo uno de los muchos que podría haber? ¿Habrá en otros universos alguien casi idéntico a nosotros teniendo una vida completamente distinta a la nuestra?

A finales de 1.500, el famoso astrónomo Johannes Kepler hizo esa misma pregunta, y pasó años intentando encontrar una razón física, alguna ley de la naturaleza que requiera que la Tierra esté a 149 millones de Km. del Sol. Pero Kepler nunca la encontró, porque no existe. No hay ninguna ley física que requiera que la Tierra esté a 149 millones de Km. del Sol. Es solo una posibilidad de las muchas que se esperaría encontrar en un universo que sabemos que está lleno de sistemas solares.

Se podría pensar que fue un extraordinario accidente, pero no lo es. Es sólo que hay muchos planetas ahí afuera.

Del mismo modo, algunos sugieren que la verdadera explicación de muchas de las características especiales de nuestro mundo nos eludirán si no consideramos la posibilidad de que vivimos en un multiverso.

Es una hipótesis y es la hipótesis principal porque nadie tiene otra que tenga tanto sentido.

El multiverso, una posibilidad tentadora pero sin evidencia experimental, ¿se debería creer en él?

No podemos creer en nada hasta que existan observaciones o apoyo experimental. Pero lo que hemos descubierto durante los últimos siglos es que las matemáticas proporcionan una guía firme hacia la naturaleza de las cosas que aún no hemos sido capaces de ver, observar o experimentar.

Las matemáticas predijeron cosas como los agujeros negros y ciertas partículas subatómicas incluso mucho antes de haberlas observado. Y las matemáticas indican que podrían existir esos universos. Eso no significa que sea cierto, pero a menudo lleva a una comprensión más profunda de la realidad.

Si eliges no creerlo, no pasa nada, porque aún no te he hemos dado prueba alguna, y una de las cosas maravillosas que tiene la ciencia es que trata de pruebas, no de creencias.

Y algunos científicos piensan que precisamente ahora podríamos ser capaces de encontrar esas pruebas. Proponen que si nuestro universo y otro hubiesen nacido mutuamente próximos, ambos podrían haber colisionado y ese choque podría haber dejado una señal delatora en forma de una pauta de diferencias de temperatura que podemos detectar en la radiación cósmica de fondo, el calor residual del Big Bang.

Otros teóricos creen que tardaremos unos 100 años en saber de un modo u otro si estas ideas son correctas.

Pero lo que está claro es que si sólo se trabaja en las cosas que están ya bien establecidas, la evolución científica irá más lenta y estará más limitada de lo que podría ser.

Si verificásemos la existencia del multiverso, cambiaría nuestra perspectiva más de lo que lo hizo Copérnico hace 500 años cuando mostró que la Tierra no es el centro del cosmos.

¿Existen infinitos duplicados tuyos y míos y de todo lo que existe en este instante en un número infinito de universos? ¿Es el multiverso la siguiente revolución copernicana? No lo sabemos, al menos aún no. Pero si la idea de que vivimos en un universo demostrase ser cierta, estaríamos presenciando una de las más emocionantes y dramáticas revoluciones en nuestra comprensión del tejido del cosmos.

Publicado el 18/03/2013 en Docus. Añade a favoritos el enlace permanente. 1 comentario.

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