Por qué es probable que nuestro universo exista solamente dentro de un multiverso
Es fácil imaginar otros universos, regidos por leyes
físicas ligeramente distintas, en los que no podría surgir vida inteligente ni,
de hecho, ningún tipo de sistema complejo organizado. ¿Debería sorprendernos,
por tanto, que exista un universo en el que hayamos podido nacer nosotros? Es
una pregunta que los físicos, entre los que me incluyo, llevamos décadas
intentando responder. Pero está resultando difícil. Aunque podemos rastrear con
seguridad la historia cósmica hasta un segundo después del Big Bang, lo que
ocurrió antes es más difícil de calibrar. Nuestros aceleradores no pueden
producir energía suficiente para reproducir las condiciones extremas del primer
nanosegundo. Pero esperamos que sea en esa primera fracción de segundo donde se
imprimieron las características clave de nuestro universo. Las condiciones del
universo pueden describirse a través de sus 'constantes fundamentales',
cantidades fijas en la naturaleza, como la constante gravitatoria (llamada G) o
la velocidad de la luz (llamada C). Hay unas 30 que representan el tamaño y la
fuerza de parámetros como las masas de las partículas, las fuerzas o la
expansión del universo. Pero nuestras teorías no explican qué valores deben
tener estas constantes. En su lugar, tenemos que medirlas e introducir sus
valores en nuestras ecuaciones para describir con precisión la naturaleza.
Los valores de las constantes se encuentran en el
intervalo que permite evolucionar a sistemas complejos como las estrellas, los
planetas, el carbono y, en última instancia, los seres humanos. Los físicos han
descubierto que si modificáramos algunos de estos parámetros sólo en un pequeño
porcentaje, nuestro universo se quedaría sin vida. Por tanto, el hecho de que
exista vida tiene su explicación. Algunos sostienen que se trata de una
afortunada coincidencia. Una explicación alternativa, sin embargo, es que
vivimos en un multiverso, que contiene dominios con diferentes leyes físicas y
valores de las constantes fundamentales. La mayoría podrían ser totalmente
incompatibles con la vida. Pero unos pocos, estadísticamente hablando, deberían
ser favorables a la vida.
¿Cuál es el alcance de la realidad física? Estamos
seguros de que es más extensa que el dominio que los astrónomos pueden llegar a
observar, incluso en principio. Ese dominio es definitivamente finito. Eso se
debe esencialmente a que, como en el océano, hay un horizonte del que no
podemos ver más allá. Y del mismo modo que no creemos que el océano se detenga
más allá de nuestro horizonte, esperamos que haya galaxias más allá del límite de
nuestro universo observable. En nuestro universo en aceleración, nuestros
descendientes remotos tampoco podrán observarlas nunca.
La mayoría de los físicos estarían de acuerdo en que
hay galaxias que nunca podremos ver y que éstas superan en número a las que
podemos observar. Si se extendieran lo suficiente, todo lo que podríamos
imaginar que ocurriera podría repetirse una y otra vez. Mucho más allá del horizonte,
todos podríamos tener avatares. Este vasto (y principalmente inobservable)
dominio sería la secuela de 'nuestro' Big Bang y probablemente se regiría por
las mismas leyes físicas que prevalecen en las partes del universo que podemos
observar. Pero, ¿fue nuestro Big Bang el único? La teoría de la inflación,
según la cual el universo primitivo pasó por un periodo en el que duplicaba su
tamaño cada trillonésima de trillonésima de trillonésima de segundo, cuenta con
un verdadero apoyo observacional. Explica por qué el universo es tan grande y
liso, salvo por las fluctuaciones y ondulaciones que son las 'semillas' de la
formación de galaxias. Pero algunos físicos, entre ellos Andrei Linde, han
demostrado que, bajo algunas hipótesis específicas pero plausibles sobre la
física incierta en esta época antigua, habría una producción 'eterna' de Big
Bangs, cada uno de los cuales daría lugar a un nuevo universo.
La teoría de cuerdas, que intenta unificar la
gravedad con las leyes de la microfísica, sostiene que todo en el universo está
formado por pequeñas cuerdas vibrantes. Pero parte del supuesto de que existen
más dimensiones que las que experimentamos. Estas dimensiones adicionales,
sugiere, están tan compactadas que no las percibimos todas. Y cada tipo de
compactación podría crear un universo con una microfísica diferente, de modo
que otros Big Bangs, cuando se enfríen, podrían regirse por leyes distintas.
Por tanto, las 'leyes de la naturaleza' podrían ser, desde esta perspectiva aún
más amplia, las leyes locales que rigen nuestra propia parcela cósmica. Si la
realidad física es así, existe una motivación real para explorar universos
'contrafactuales' -lugares con gravedad diferente, física diferente, etc.- para
explorar qué rango o parámetros permitirían que surgiera la complejidad y
cuáles conducirían a cosmos estériles o "mortinatos". La
investigación reciente sugiere que es posible imaginar universos aún más
favorables a la vida que el nuestro. Sin embargo, la mayoría de los "ajustes"
de las constantes físicas harían que el universo naciera muerto. Dicho esto, a
algunos no les gusta el concepto de multiverso. Les preocupa que la esperanza
de una teoría fundamental que explique las constantes sea tan vana como la
búsqueda numerológica de Kepler para relacionar las órbitas planetarias con los
sólidos platónicos anidados.
Pero nuestras preferencias son irrelevantes para la
realidad física, por lo que deberíamos estar abiertos a la posibilidad de una
gran revolución cosmológica inminente. Primero descubrimos que la Tierra no es
el centro del Sistema Solar, sino que gira alrededor del Sol. Luego nos dimos
cuenta de que hay miles de millones de sistemas planetarios en nuestra galaxia
y que hay miles de millones de galaxias en nuestro universo observable.
Entonces, ¿podría ser que nuestro dominio observable -de hecho, nuestro Big
Bang- sea una parte minúscula de un conjunto mucho mayor y posiblemente
diverso?
¿Cómo saber hasta qué punto nuestro universo es
atípico? Para responder a esta pregunta tenemos que calcular las probabilidades
de cada combinación de constantes. Y eso es una caja de Pandora que aún no
podemos abrir: habrá que esperar a grandes avances teóricos. En última
instancia, no sabemos si existen otros Big Bangs. Pero no son sólo metafísica.
Algún día podríamos tener razones para creer que existen. Concretamente, si
tuviéramos una teoría que describiera la física en las condiciones extremas del
Big Bang ultratemprano -y si esa teoría se hubiera corroborado de otras
maneras, por ejemplo derivando algunos parámetros inexplicables en el modelo
estándar de la física de partículas-, entonces si predijera múltiples Big
Bangs, deberíamos tomarla en serio. A veces los críticos argumentan que el
multiverso no es científico porque nunca podremos observar otros universos.
Pero no estoy de acuerdo. No podemos observar el interior de los agujeros
negros, pero creemos lo que dice el físico Roger Penrose sobre lo que ocurre
allí: su teoría ha ganado credibilidad al coincidir con muchas cosas que
podemos observar.
.
Comentarios
Publicar un comentario