En busca del multiverso

Roa Zubia, Guillermo

Elhuyar Zientzia

Todavía no entiende del todo el universo que rodea al ser humano y ya busca otros universos.
En busca del multiverso
01/03/2010 | Roa Zubia, Guillermo | Elhuyar Zientzia Komunikazioa
(Foto: Bobbie Sandlin/350RF)

Escritores y científicos inventaron el concepto de multiservicio. Los que escriben ficción hablan del término universo paralelo, y los cosmólogos utilizan el término multiverso, pero, en definitiva, es un único concepto: la idea de que hay más de un universo. La Física permite explicar esta idea o pensar que hay más de un universo. Y quizás por eso el concepto de más de un universo llegó a las editoriales y a los laboratorios.

"No está claro el origen de la idea. XIX. A finales del siglo H. G. El escritor Wells utiliza el tema del universo paralelo, aunque no como lo entendemos hoy en día. Utiliza la idea de cuarta o quinta dimensión", afirma el físico de la Universidad Politécnica de Cataluña, Manuel Moreno, experto en ciencia ficción. "La idea era muy agradable para Wells. Escribió historias sobre el contacto con otros mundos, que viven en otras dimensiones.

La idea moderna de universos paralelos surge en la Universidad Princeton, en la tesis del físico Hugh Everett, en 1957. De hecho, era el resultado de una nueva y heterodoxa interpretación de la física cuántica que no tuvo buena acogida entre los físicos de la época. La ciencia ficción, sin embargo, se apropió inmediatamente. "Sobre todo en la literatura: Isaac Asimov, Robert Heinlein y otros escritores escribieron historias con ideas de universos paralelos. Pero son escritos después de la publicación de Everett", afirma Moreno.

Multiservicio en el laboratorio

Con el tiempo, las ideas de Everett se extendieron también entre los cosmólogos. Aparecieron nuevas explicaciones y nuevos planteamientos, aumentando el número de físicos que trabajaban en ello. Pero no mucho. La investigación del multíverso sigue siendo marginal dentro de la cosmología.

El cosmólogo de la UPV Jon Urrestilla ha trabajado con algunos de los pocos que investigan el multi-verso y tiene una perspectiva interna y externa: "Dentro de la cosmología es muy marginal. A muchos no les gusta el concepto de multiverso porque no sabemos hasta qué punto es ciencia. Pero cada vez hay más aficionados. No sabemos por qué, quizás porque la teoría es buena, y quizás porque hay gente como Alex Vilenkin, Andrei Linde trabajando en ello. Es gente de referencia. Por eso hay quien piensa que si esos grandes cosmólogos pasan algo en ese tiempo. Es la influencia de la fama".

Manuel Moreno es profesor de la Universidad Politécnica de Cataluña en el Departamento de Física e Ingeniería Nuclear. Además, es un apasionado de la ciencia ficción, que cree que es un medio idóneo para divulgar la ciencia. Con este fin publicó el libro De King Kong a Einstein, junto al profesor Jordi Jos Pont.

Inaccesible

Habrá algo, ¿pero qué? La investigación del multiverso no es nada fácil. A pesar de que hay más de un universo, el ser humano sólo ve uno, y casi no es capaz de reconocer otro universo.

"Existe un límite entre lo medible y lo inmedible. De ahí comienza la filosofía. ¿Algo que no se puede medir es ciencia?" pregunta Urrestilla. "Segun y a quién le preguntes, te dirá que el multiverso no es una ciencia seria. Hay tres posturas: hay quien dice que no hace falta el multíverso para explicar nada; otros dicen que sí; y luego hay otro tercero, y yo creo que estoy en ese tercero, que piensa que la ciencia del multíverso es la religión".

Es el mismo debate que en las prestigiosas conversaciones entre Niels Bohr y Albert Einstein: "¿Está la Luna ahí cuando no le miramos?" O preguntando de otra manera: ¿Existe lo que no medimos? Bohr decía que no. Einstein sí. No obstante, en el caso del multisexto, aunque se quiera, no se puede medir. Y esto excluye este concepto del ámbito de la ciencia. Sin embargo, el concepto de multiverso ha sido creado por una necesidad científica.

"Todo viene del problema de la gravitación cuántica. No tenemos la teoría de la gravitación cuántica. Por eso estamos haciendo lo que podemos", dice Urrestilla.

La gravitación cuántica unificaría en una sola teoría la gravedad y la mecánica cuántica. La gravedad actúa a gran escala (incluyendo galaxias, estrellas, planetas y hombre). La mecánica cuántica, en cambio, a pequeña escala (átomos y partículas menores que el átomo). Los físicos quieren unificar ambas teorías porque toda la materia a gran escala está formada por partículas de pequeña escala. Es lógico que la teoría sea única para explicar todo, pero no hay una teoría que recoja la gravedad y la mecánica cuántica. Sin embargo, hay una propuesta: la teoría de los supercuerdas.

Jon Urrestilla es cosmólogo de la UPV. Tras su tesis doctoral en Leioa, ha trabajado en investigación en la Universidad de Sussex y en la Universidad TUFTS de Boston. En estas universidades ha conocido de cerca la investigación del multiverso junto al cosmólogo Alex Vilenkin, el investigador y divulgador John Gribbin.

Los átomos están formados por protones, neutrones y electrones. Los neutrones y los protones están hechos de quarkes. ¿Pero de qué están hechos los quarks y los electrones? La nueva propuesta es que todas las partículas están hechas de supercuerda. Pero hay un problema: las matemáticas que sustentan esta teoría exigen muchas dimensiones.

Una excursión por la llanura del multiverso

El cosmólogo John Gribbin expone con claridad su libro In Search of the Multiverse. La explicación está en "Three dimensions good, more dimensions bad" (Tres dimensiones bien, más dimensiones mal): las supercuerdas deben existir en un espacio de 11 dimensiones (26 dimensional, según otra opción). Y la gravedad que hay en el universo humano sólo sirve para un espacio tridimensional. Lo mismo ocurre con el electromagnetismo y con otros campos de la física. Si nuestro universo tuviera más de tres dimensiones, no tendría la física que tuviera. Por lo tanto, para que la teoría de las supercuerdas sea útil, los físicos deben encontrar la relación entre el espacio en 11 dimensiones y el espacio en 3 dimensiones (en cuatro dimensiones, incluyendo el tiempo).

"Tienes que ir de 11 a 4 dimensiones", explica Urrestilla. "Y tienes muchas posibilidades de hacerlo, cerca de 10 200 (uno y 200 cero por detrás). Dibujando el potencial de estas posibilidades aparece una especie de llanura con muchos mínimos. Cada mínimo es una posibilidad. Y en cada posibilidad puede haber un universo. Lo nuestro es sólo uno de esos mínimos. Estas 10 200 posibilidades conforman el multi-verso: eso lo predice la teoría de los supercuerdas. Ahora, ¿la teoría de las supercuerdas es correcta? No sé".

Comunicación ficción

Cada mínimo tendría una física propia, según la teoría de las supercuerdas. En nuestro universo de mínimo, el electrón tiene una masa determinada que puede ser mayor o menor en el universo de mínimo inmediato. Lo mismo con la carga del electrón; y con la constante de Planck; y con cualquier otra magnitud.

Dibujando el potencial del camino para nuestras 4 dimensiones desde las 11 dimensiones de las supercuerdas, queda una especie de llanura con muchos mínimos. En cada mínimo puede haber un universo. Imagen: Guillermo Roa.

Y la diferencia no es un valor vacío de una magnitud. Esta diferencia tiene consecuencias. Es posible que en otro universo la fisión nuclear no ocurra como ocurre en nuestro universo, lo que puede derivar en la ausencia de estrellas. O es posible que en otro caso los átomos de carbono sean diferentes, por lo que no es posible crear vida. Y otras muchas posibilidades podrían ser: aproximadamente 10200.

Este gran conjunto de posibles física ha sido una buena fuente para la ciencia ficción. Si se comunican dos universos, distintas físicas ofrecen historias fructíferas. "Uno de los ejemplos más conocidos es la novela The Gods Themselves del escritor Isaac Asimov", afirma Moreno. "Unos alienígenas de otro universo quieren solucionar su problema energético convirtiendo nuestro Sol en una supernova y absorbiendo la energía que expulsa".

Es ficción. Imposible. Comunicar dos universos juntos, por el momento, sólo ha hecho ficción. Si la realidad fuera posible, los científicos tendrían que medir. "La única opción es que otro universo interactúe con el nuestro. Si chocaran o algo así, podríamos medir algo", dice Urrestilla. Pero los cosmólogos no pueden esperar. "Hay algo que no interacciona conmigo, y si no puedo hacer nada con él, es religión; no lo puedo afirmar científicamente. Me da igual si existe o no existe, porque nunca lo puedo demostrar".

Sin embargo, algunos cosmólogos que investigan el multi-verso tienen una actitud positiva. Ellos siguen trabajando con modelos teóricos. En este sentido, el cosmólogo Alex Vilenkin tiene una filosofía muy especial: merece la pena intentarlo, merece la pena investigar multi-versos; y si esa investigación lleva a demostrar que la idea es errónea, también será una buena noticia.

Cuatro libros de referencia
En Search of the Multiverse
John Gribbin
John Gribbin es profesor de la Universidad de Sussex y conocido divulgador científico. Acaba de publicar este libro que ha encabezado los listados de los libros de divulgación científica más vendidos de 2009. En este trabajo ha dado un vistazo general al multiverso.
Many Worlds in One
Alex Vilenkin
Es especialista en teorías antrópicas del multi-verso Vilenkin. Y a través de este libro realiza una divulgación del tema -aunque lo haga bien escrito-. Según Vilenkin, en otro universo tú eres el presidente de Estados Unidos. Es una cosa muy atractiva, pero este libro sobre el multisexto es mucho más que eso.
Elegant Universe
Brian Greene
Greene también es investigador y trabaja con la teoría de las supercuerdas. Cuando escribió este libro, uno de sus objetivos era exponer el tema de estudio sin utilizar formulaciones matemáticas. Y, a su vez, entra en el campo de la cosmología. Según una crítica publicada por Sunday Times, este es el libro que más atención ha recibido tras la publicación del libro Historia del tiempo de Stephen Hawking.
Parallel Worlds: The Science of Alternative Universes and Our Future in the Cosmos
Michio Kaku
Es un libro divulgativo de uno de los creadores de la teoría de supercuerdas. No es el único; Hyperspace, Visions y Beyond Einstein también son libros de Kakur. En este libro sobre mundos paralelos analiza las teorías que explican el nacimiento del universo. Analiza la explosión de Big Bang y las teorías que pretenden abarcar toda la física. Asimismo, profundiza en el concepto de multiverso. El libro también se ha publicado en castellano bajo el título Universos Paralelos.
¿Qué investigan los cosmólogos que investigan el multi-verso?
En el campo del multiverso, toda la investigación es teórica, no se puede medir nada. Por lo tanto, lo que hacen los cosmólogos es calcular cuáles son las opciones posibles. Por ejemplo, algunos cosmólogos pretenden desarrollar la teoría de los supercuerdas y calcular cómo son los universos que esa teoría predice. "Es muy difícil, hay muchos universos posibles, pero es muy difícil catalogar las propiedades de cada uno", afirma el cosmólogo Jon Urrestilla.
Otros intentan encontrar nuestro universo en las predicciones de la teoría de supercuerdas. Para ello, parten de las condiciones necesarias para explicar la existencia humana. Es lo que se conoce como aproximación antrópica y es criticado por muchos, ya que el ser humano es el origen de esa aproximación.
Guillermo Roa
Otros hacen una aproximación matemática: partiendo de espacios y tiempos infinitos, buscan cuántos universos existen como el nuestro y cuántos hay distintos. "Es un problema matemático muy difícil porque no se puede normalizar, es decir, no tiene límites superiores en número. Es muy difícil definir matemáticamente qué es", dice Urrestilla.
Por último, otros trabajan con la constante cosmológica, una de las magnitudes que rige la expansión del universo. Hay un problema: para que el hombre exista, la constante cosmológica de un universo es muy pequeña: 10 -200 Pero el cálculo cuántico de la constante da un resultado de 10 200. "Hay una diferencia enorme. Algo no entendemos. Si fuera cero, sería más fácil explicarlo. Demostrar que algo no existe es más fácil que demostrar que algo es muy pequeño", dice Urrestilla.
Puente Roa, Guillermo
Servicios
262
2010
Servicios
021
Física
Artículo
Descripción

Jarrai iezaguzu

Zu idazle

Zientzia aldizkaria

azken alea
Babesleak
Eusko Jaurlaritzako Industria, Merkataritza eta Turismo Saila
MAIER Koop. Elk.
KIDE Koop. Elk.
ULMA Koop. Elk.
EIKA Koop. Elk.
LAGUN ARO Koop. Elk.
FAGOR ELECTRÓNICA Koop. Elk.