UNIVERSOS PARALELOS
—Pero ¿quiere decir usted, señor —dijo Peter— que podría haber otros mundos, aquí mismo, a la vuelta de la esquina, como este?
—Nada es más probable —dijo el profesor mientras hablaba para sí mismo—. Me pregunto qué les enseñarán en esas escuelas.
C. S. LEWIS, El león, la bruja y el armario
escucha: hay un universo condenadamente bueno al lado; vamos.
E. E. CUMMINGS
¿Son realmente posibles los universos alternativos? Son un artificio favorito de los guionistas de Hollywood, como en el episodio de Star Trek titulado «Espejo, espejo». El capitán Kirk es transportado accidentalmente a un extraño universo paralelo en el que la Federación de Planetas es un imperio malvado donde reina la conquista brutal, la avaricia y el saqueo. En dicho universo Spock lleva una barba amenazadora y el capitán Kirk es el jefe de una banda de piratas voraces que esclaviza a sus rivales y asesina a sus superiores.
Los universos alternativos nos permiten explorar el mundo del «qué pasaría si» y sus deliciosas e intrigantes posibilidades. En los cómics de Superman, por ejemplo, se han presentado varios universos alternativos en los que el planeta natal de Superman, Krypton, nunca explotó, o donde Superman revela finalmente su verdadera identidad como el afable Clark Kent o se casa con Lois Lane y tiene superniños. Pero ¿pertenecen los universos paralelos solo al ámbito de La dimensión desconocida, o tienen una base en la física moderna?
A lo largo de la historia, desde las sociedades más antiguas, la gente siempre ha creído en otros planos de existencia, hogares de los dioses o de los espíritus. La Iglesia cree en el cielo, el infierno y el purgatorio. Los budistas tienen el nirvana y los diferentes estados de conciencia. Y los hindúes tienen miles de planos de existencia.
En un intento de explicar dónde podría estar localizado el cielo, los teólogos cristianos han especulado a menudo con que quizá Dios vive en un plano dimensional más alto. Es sorprendente que si existieran dimensiones más altas, serían posibles muchas de las propiedades que se atribuyen a los dioses. Un ser en una dimensión más alta podría desaparecer y reaparecer a voluntad, o atravesar las paredes —poderes normalmente atribuidos a las deidades.
La idea de los universos paralelos se ha convertido hace poco en uno de los temas más acaloradamente discutidos en la física teórica. Hay, de hecho, varios tipos de universos paralelos que nos obligan a reconsiderar lo que entendemos por «real». Lo que está en juego en estos debates sobre universos paralelos es nada menos que el significado de la propia realidad.
Hay al menos tres tipos de universos paralelos que se discuten con intensidad en la literatura científica:
a. el hiperespacio, o dimensiones más altas,
b. el multiverso, y
c. los universos paralelos cuánticos.
El universo paralelo que ha sido objeto del más largo debate histórico es uno de dimensiones más altas. El hecho de que vivamos en tres dimensiones (longitud, anchura y altura) es de sentido común. Independientemente de cómo movamos un objeto en el espacio, todas las posiciones pueden describirse por estas tres coordenadas. De hecho, con estos tres números podemos localizar cualquier objeto en el universo, desde la punta de nuestra nariz a la más lejana de las galaxias.
Una cuarta dimensión espacial parece violar el sentido común. Si, por ejemplo, dejamos que el humo llene una habitación, no vemos que desaparezca en otra dimensión. En ninguna parte en nuestro universo vemos objetos que desaparezcan o se fuguen a otro universo. Esto significa que cualesquiera dimensiones más altas, si existen, deben ser de un tamaño menor que el de un átomo.
Tres dimensiones espaciales forman la base fundamental de la geometría griega. Aristóteles, por ejemplo, escribió en su ensayo Sobre el cielo: «La línea tiene magnitud en una dirección, el plano en dos direcciones y el sólido en tres direcciones, y más allá de estas no hay otra magnitud porque las tres son todo». En el 150 d. C., Ptolomeo de Alejandría ofreció la primera «demostración» de que las dimensiones más altas eran «imposibles». En su ensayo «Sobre la distancia» razonaba como sigue. Tracemos tres líneas que son mutuamente perpendiculares (como las líneas que forman la esquina de una habitación). Evidentemente, decía, no puede dibujarse una cuarta línea perpendicular a las otras tres, y por ello una cuarta dimensión debe ser imposible. (Lo que él demostró en realidad era que nuestros cerebros son incapaces de visualizar la cuarta dimensión. Un PC calcula siempre en un hiperespacio).
Durante dos mil años, cualquier matemático que se atreviera a hablar de la cuarta dimensión se arriesgaba a ser ridiculizado. En 1685 el matemático John Wallis polemizó contra la cuarta dimensión, calificándola de «monstruo de la naturaleza, menos posible que una quimera o un centauro». En el siglo XIX Carl Gauss, «el príncipe de los matemáticos», desarrolló buena parte de las matemáticas de la cuarta dimensión, aunque no llegó a publicarlo por miedo a las violentas reacciones que pudiera causar. Pero en privado Gauss realizó experimentos para poner a prueba si la geometría plana tridimensional describía realmente el universo. En un experimento situó a sus ayudantes provistos de linternas en tres cimas montañosas que formaban un enorme triángulo. Gauss midió entonces los ángulos de cada esquina del triángulo. Para su decepción, encontró que los ángulos internos sumaban 180 grados. Concluyó que si había desviaciones respecto a la geometría griega estándar, debían de ser tan pequeñas que no podían detectarse con sus linternas.
Gauss dejó para su estudiante, Georg Bernhard Riemann, la tarea de desarrollar las matemáticas fundamentales de las dimensiones más altas (que décadas más tarde fueron importadas en la teoría de la relatividad general de Einstein). De un plumazo, en una famosa conferencia que pronunció en 1854, Riemann derrocó dos mil años de geometría griega y estableció las matemáticas clásicas de las dimensiones curvas más altas que todavía hoy utilizamos.
Una vez que el notable descubrimiento de Riemann se divulgó por toda Europa a finales del siglo XIX, la «cuarta dimensión» causó sensación entre artistas, músicos, escritores, filósofos y pintores. De hecho, el cubismo de Picasso se inspiró en parte en la cuarta dimensión, según la historiadora del arte Linda Dalrymple Henderson. (Los cuadros de Picasso de mujeres con ojos que apuntan hacia delante y la nariz a un lado eran un intento de visualizar una perspectiva tetradimensional, puesto que alguien que mirase desde la cuarta dimensión podría ver simultáneamente un rostro de mujer, la nariz y la parte posterior de su cabeza). Henderson escribe: «Como un agujero negro, la “cuarta dimensión” poseía cualidades misteriosas que no podían entenderse por completo, ni siquiera por los propios científicos. Pero el impacto de “la cuarta dimensión” fue mucho más general que el de los agujeros negros o cualquier otra hipótesis científica más reciente, salvo la teoría de la relatividad después de 1919».[82]
Otros pintores también se basaron en la cuarta dimensión. En el Cristo hipercúbico de Salvador Dalí, Cristo está crucificado delante de una extraña cruz flotante tridimensional, que es en realidad un «tesseract», un cubo tetradimensional desplegado. En su famoso cuadro La persistencia de la memoria intentó representar el tiempo como la cuarta dimensión, y por ello la metáfora de los relojes fundidos. El Desnudo descendiendo por una escalera, de Marcel Duchamp, era un intento de representar el tiempo como la cuarta dimensión captando el movimiento instantáneo de un desnudo que baja por una escalera. La cuarta dimensión aparece incluso en un relato de Oscar Wilde, «El fantasma de Canterville», en el que un fantasma que aterroriza una casa vive en la cuarta dimensión.
La cuarta dimensión aparece también en varias obras de H. G. Wells, entre ellas El hombre invisible, La historia de Plattner y La visita maravillosa. (En la última, que desde entonces ha servido de inspiración para numerosas películas de Hollywood y novelas de ciencia ficción, nuestro universo colisiona de algún modo con un universo paralelo. Un desgraciado ángel del otro universo cae en el nuestro después de recibir un disparo accidental de un cazador. Horrorizado por la avaricia, la mezquindad y el egoísmo de nuestro universo, el ángel acaba suicidándose).
La idea de universos paralelos fue también explorada, medio en broma, por Robert Heinlein en El número de la bestia. Heinlein imagina un grupo de cuatro valientes individuos que irrumpen en universos paralelos en el deportivo interdimensional de un profesor loco.
En la serie de televisión Sliders, un joven lee un libro y se inspira para construir una máquina que le permitiría «deslizarse» entre universos paralelos. (El libro que el joven estaba leyendo era en realidad mi libro Hiperespacío).
Pero, históricamente, la cuarta dimensión ha sido considerada una mera curiosidad por parte de los físicos. Nunca se ha encontrado prueba de dimensiones más altas. Esto empezó a cambiar en 1919, cuando el físico Theodor Kaluza escribió un artículo muy controvertido que sugería la presencia de dimensiones más altas. Kaluza partía de la teoría de la relatividad general de Einstein, pero la situaba en cinco dimensiones (una dimensión de tiempo y cuatro dimensiones de espacio; puesto que el tiempo es la cuarta dimensión espaciotemporal, los físicos se refieren a la cuarta dimensión espacial como la quinta dimensión). Si la quinta dimensión se hacía más y más pequeña, las ecuaciones se desdoblaban mágicamente en dos partes. Una parte describe la teoría de la relatividad estándar de Einstein, pero la otra parte se convierte en la teoría de la luz de Maxwell.
Esta era una revelación sorprendente. Quizá el secreto de la luz está en la quinta dimensión. El propio Einstein quedó impresionado por esta solución, que parecía ofrecer una elegante unificación de la luz y la gravedad. (Einstein estaba tan aturdido por la propuesta de Kaluza que meditó sobre ella durante dos años antes de recomendar finalmente que el artículo fuera publicado). Einstein escribió a Kaluza: «La idea de conseguir [una teoría unificada] por medio de un mundo cilíndrico pentadimensional nunca se me ocurrió. […] A primera vista, me gusta mucho su idea. […] La unidad formal de su teoría es impresionante».[83]
Durante años los físicos se han preguntado: si la luz es una onda, ¿qué es lo que ondula? La luz puede atravesar miles de millones de años luz de espacio vacío, pero el espacio vacío es un vacío, privado de cualquier material. Entonces, ¿qué ondula en el vacío? Con la teoría de Kaluza teníamos una propuesta concreta para responder a este problema: la luz es ondulaciones en la quinta dimensión. Las ecuaciones de Maxwell, que describen de forma precisa todas las propiedades de la luz, emergen simplemente como las ecuaciones para ondas que viajan en la quinta dimensión.
Imaginemos peces que nadan en un estanque poco profundo. Nunca podrían sospechar la presencia de una tercera dimensión, porque sus ojos apuntan de lado, y solo pueden nadar hacia delante y hacia atrás, a izquierda y derecha. Para ellos una tercera dimensión parecería imposible. Pero imaginemos ahora que llueve sobre el estanque. Aunque ellos no pueden ver la tercera dimensión, pueden ver claramente las sombras de las ondulaciones en la superficie del estanque. Del mismo modo, la teoría de Kaluza explicaba la luz como ondulaciones que viajan en la quinta dimensión.
Kaluza daba también una respuesta a la cuestión de dónde estaba la quinta dimensión. Puesto que no vemos pruebas de una quinta dimensión, debe estar tan fuertemente «enrollada» que no puede ser observada. (Imaginemos que tomamos una hoja de papel bidimensional y la enrollamos en un cilindro muy apretado. Visto a distancia, el cilindro parece una línea unidimensional. De esta manera, un objeto bidimensional se ha transformado en un objeto unidimensional al enrollarlo).
Al principio, el artículo de Kaluza causó sensación. Pero en los años siguientes se plantearon objeciones a esta teoría. ¿Cuál era el tamaño de esta nueva quinta dimensión? ¿Cómo se enrollaba? No podían encontrarse respuestas.
Durante décadas Einstein siguió trabajando en su teoría intermitentemente. Tras su muerte, en 1955, la teoría fue pronto olvidada y llegó a ser una mera nota extraña a pie de página en la evolución de la física.
Todo esto cambió con la llegada de una teoría sorprendentemente nueva, llamada teoría de supercuerdas. En los años ochenta los físicos se estaban ahogando en un mar de partículas subatómicas. Cada vez que rompían un átomo con los potentes aceleradores de partículas, encontraban que salían expulsadas montones de nuevas partículas. Era tan frustrante que J. Robert Oppenheimer declaró que el premio Nobel de Física debería ser para el físico que no descubriera una nueva partícula ese año. (Enrico Fermi, horrorizado por la proliferación de nuevas partículas subatómicas con nombres que sonaban a griego, dijo: «Si pudiera recordar los nombres de todas estas partículas, habría sido un botánico»).[84] Tras décadas de arduo trabajo, este zoo de partículas pudo ordenarse para dar algo llamado el modelo estándar. Miles de millones de dólares, el sudor de miles de ingenieros y físicos, y veinte premios Nobel, han sido necesarios para ensamblar laboriosamente, pieza a pieza, el modelo estándar. Es una teoría realmente notable, que parece encajar todos los datos experimentales concernientes a las partículas subatómicas.
Pero, pese a sus éxitos experimentales, el modelo estándar adolecía de un serio defecto. Como dice Stephen Hawking: «Es feo y ad hoc». Contiene al menos diecinueve parámetros libres (incluidos las masas de las partículas y las intensidades de sus interacciones con otras partículas), treinta y seis quarks y antiquarks, tres copias exactas y redundantes de subpartículas, y numerosas partículas subatómicas de nombres extraños, tales como neutrinos tau, gluones de Yang-Mills, bosones de Higgs, bosones W y partículas Z. Peor aún, en el modelo estándar no se menciona la gravedad. Parecía difícil creer que la naturaleza, en su nivel supremo y fundamental, pudiera ser tan caprichosa y desaliñada. Era una teoría que solo una madre podía amar. La poca elegancia del modelo estándar obligó a los físicos a reanalizar todas sus hipótesis sobre la naturaleza. Algo iba realmente mal.
Si se analizan los últimos siglos en física, uno de los logros más importantes del siglo pasado fue resumir toda la física fundamental en dos grandes teorías: la teoría cuántica (representada por el modelo estándar) y la teoría de la relatividad general de Einstein (que describe la gravedad). Es notable que juntas representan la suma total del conocimiento físico en el nivel fundamental. La primera teoría describe el mundo de lo muy pequeño, el mundo cuántico subatómico donde las partículas ejecutan una danza fantástica, aparecen y desaparecen y están en dos lugares al mismo tiempo. La segunda teoría describe el mundo de lo muy grande, tal como los agujeros negros y el big bang, y utiliza el lenguaje de las superficies suaves, los tejidos estirados y las superficies distorsionadas. Las teorías son opuestas en todo: utilizan matemáticas diferentes, hipótesis diferentes e imágenes físicas diferentes. Es como si la naturaleza tuviera dos manos, y ninguna de ellas supiera lo que hace la otra. Además, cualquier intento por unir estas dos teorías ha llevado a respuestas absurdas. Durante medio siglo, cualquier físico que trataba de mediar una unión apresurada entre la teoría cuántica y la relatividad general encontraba que la teoría le explotaba en la cara, dando respuestas infinitas que carecían de sentido.
Todo esto cambió con la llegada de la teoría de supercuerdas, que postula que el electrón y las otras partículas subatómicas no son otra cosa que diferentes vibraciones de una cuerda, que actúa como una minúscula goma elástica. Si golpeamos la goma elástica, esta vibra en modos diferentes, y cada nota corresponde a una partícula subatómica diferente. De esta manera, la teoría de supercuerdas explica los centenares de partículas subatómicas que se han descubierto hasta ahora en los aceleradores de partículas. De hecho, la teoría del Einstein emerge como una de las vibraciones más bajas de la cuerda.
La teoría de cuerdas ha sido aclamada como una «teoría del todo», la legendaria teoría que eludió a Einstein durante los treinta últimos años de su vida. Einstein buscaba una teoría única y global que resumiera todas las leyes físicas, que le permitiría «leer la mente de Dios». Si la teoría de cuerdas consiguiera unificar la gravedad con la teoría cuántica, entonces podría representar la coronación de una ciencia que se inició hace dos mil años, cuando los griegos se preguntaron de qué estaba hecha la materia.
Pero la extraña característica de la teoría de cuerdas es que estas solo pueden vibrar en unas dimensiones concretas del espacio-tiempo; solo pueden vibrar en diez dimensiones. Si tratamos de crear una teoría de cuerdas en otras dimensiones, la teoría se viene abajo matemáticamente.
Nuestro universo es, por supuesto, tetradimensional (con tres dimensiones de espacio y una de tiempo). Esto significa que las otras seis dimensiones deben de haber colapsado, o estar enrolladas, de algún modo, como la quinta dimensión de Kaluza.
Recientemente los físicos han dedicado serias reflexiones a demostrar o refutar la existencia de estas dimensiones más altas. Quizá la manera más simple de demostrar la existencia de estas dimensiones más altas sería encontrar desviaciones respecto a la ley de la gravedad de Newton. En el instituto aprendemos que la gravedad de la Tierra disminuye a medida que subimos al espacio exterior. Más exactamente, la gravedad disminuye con el cuadrado de la distancia de separación. Pero esto solo se debe a que vivimos en un mundo tridimensional. (Pensemos en una esfera que rodea a la Tierra. La gravedad de la Tierra se reparte uniformemente sobre la superficie de la esfera, de modo que cuanto mayor es la esfera, menor es la gravedad. Pero puesto que la superficie de la esfera crece como el cuadrado de su radio, la intensidad de la gravedad, repartida sobre la superficie de la esfera, debe disminuir con el cuadrado del radio).
Pero si el universo tuviera cuatro dimensiones espaciales, entonces la gravedad debería disminuir con el cubo de la distancia de separación. Si el universo tuviera n dimensiones espaciales, entonces la gravedad debería disminuir con la potencia n-1. La famosa ley de la inversa del cuadrado de Newton ha sido comprobada con gran precisión sobre distancias astronómicas; por eso podemos enviar sondas espaciales que llegan a los anillos de Saturno con una precisión que quita el aliento. Pero hasta hace muy poco la ley de la inversa del cuadrado de Newton no había sido puesta a prueba a pequeñas distancias en el laboratorio.
El primer experimento para poner a prueba la ley de la inversa del cuadrado a pequeñas distancias se realizó en la Universidad de Colorado en 2003, con resultados negativos. Aparentemente no hay un universo paralelo, al menos no en Colorado. Pero este resultado negativo solo ha estimulado el apetito de otros físicos, que esperan repetir el experimento con más precisión aún.
Además, el gran colisionador de hadrones (LHC), que estará operativo en las afueras de Ginebra, en Suiza, buscará un nuevo tipo de partícula denominado «spartícula», o superpartícula, que es una vibración más alta de la supercuerda (todo lo que se ve a nuestro alrededor no es sino la vibración más baja de la supercuerda). Si se encuentran spartículas en el LHC, supondría una revolución en nuestra visión del universo. En esta imagen del universo el modelo estándar representa simplemente la vibración más baja de la supercuerda.
Según Kip Thorne: «Para 2020 los físicos entenderán las leyes de la gravedad cuántica, que resultará ser una variante de la teoría de cuerdas».
Además de dimensiones más altas, hay otro universo paralelo predicho por la teoría de cuerdas, y este es el «multiverso».
Hay todavía una cuestión preocupante sobre la teoría de cuerdas: ¿por qué debería haber cinco versiones diferentes de la teoría de cuerdas? La teoría de cuerdas podría unificar satisfactoriamente la teoría cuántica con la gravedad, pero esto podía hacerse de cinco maneras. Era bastante embarazoso, porque la mayoría de los físicos querían una única «teoría del todo». Einstein, por ejemplo, quería saber «si Dios tuvo alguna elección al hacer el universo». Pensaba que la teoría del campo unificado de todo debería ser única. Entonces, ¿por qué debería haber cinco teorías de cuerdas?
En 1994 cayó otra bomba. Edward Witten, del Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, y Paul Townsend, de la Universidad de Cambridge, conjeturaron que las cinco teorías de cuerdas eran en realidad la misma teoría, pero solo si añadiéramos una undécima dimensión. Desde el punto de vista de la undécima dimensión, las cinco teorías diferentes colapsaban en una. La teoría era única después de todo, pero solo si ascendíamos a la cima de la montaña de la quinta dimensión.
En la undécima dimensión puede existir un nuevo objeto matemático, llamado membrana (por ejemplo, como la superficie de una esfera). Aquí había una sorprendente observación: si se descendiera desde las once dimensiones a diez dimensiones, emergerían las cinco teorías de cuerdas a partir de una sola membrana. Por ello, las cinco teorías eran solo maneras diferentes de mover una membrana desde once a diez dimensiones.
(Para visualizar esto, imaginemos un balón de playa con una goma elástica estirada alrededor de su ecuador. Imaginemos que tomamos un par de tijeras y hacemos dos cortes en el balón de playa, uno por encima y otro por debajo de la goma elástica, eliminando así la parte superior y la inferior del balón. Todo lo que queda es la goma elástica, una cuerda. De la misma manera, si enrollamos la undécima dimensión, todo lo que queda es una membrana en su ecuador, que es la cuerda. De hecho, matemáticamente hay cinco maneras de hacer el corte, lo que nos deja con cinco teorías de cuerdas diferentes en diez dimensiones).
La undécima dimensión nos daba una nueva imagen. También significaba que quizá el propio universo era una membrana, que flotaba en un espacio-tiempo 11-dimensional. Además, no todas estas dimensiones tenían que ser pequeñas. De hecho, algunas de estas dimensiones podrían ser en realidad infinitas.
Esto plantea la posibilidad de que nuestro universo exista en un multiverso de otros universos. Pensemos en una gran serie de burbujas de jabón flotantes o membranas. Cada burbuja de jabón representa un universo entero que flota en un escenario mayor del hiperespacio 11-dimensional. Estas burbujas pueden juntarse con otras, o dividirse, e incluso nacer súbitamente y desaparecer. Podríamos vivir en la piel de solo uno de estos universos burbuja.
Max Tegmark del MIT cree que en cincuenta años «la existencia de estos “universos paralelos” no será más controvertida de lo que lo era hace cien años la existencia de otras galaxias —entonces llamadas “universos isla”».[85]
¿Cuántos universos predice la teoría de cuerdas? Una característica embarazosa de la teoría de cuerdas es que hay billones de billones de universos posibles, cada uno de ellos compatible con la relatividad y la teoría cuántica. Una estimación afirma que podría haber un gugol de tales universos. (Un gugol es un 1 seguido de 100 ceros).
Normalmente, la comunicación entre estos universos es imposible. Los átomos de nuestro cuerpo son como moscas atrapadas en un pegajoso papel cazamoscas. Nos podemos mover libremente en tres dimensiones a lo largo de nuestro universo membrana, pero no podemos saltar del universo al hiperespacio porque estamos pegados a nuestro universo. Pero la gravedad, al ser la deformación del espacio-tiempo, puede flotar con libertad en el espacio entre universos.
De hecho, hay una teoría que afirma que la materia oscura, una forma invisible de materia que rodea a la galaxia, podría ser materia ordinaria flotando en un universo paralelo. Como en la novela de H. G. Wells El hombre invisible, una persona se haría invisible si flotara por encima de nosotros en la cuarta dimensión. Imaginemos dos hojas de papel paralelas, con alguien flotando en una hoja, justo por encima de la otra.
De manera similar, se especula que la materia oscura podría ser una galaxia ordinaria que se cierne sobre nosotros en otro universo membrana. Podríamos sentir la gravedad de esta galaxia, puesto que la gravedad puede abrirse camino entre universos, pero dicha galaxia sería invisible para nosotros porque la luz se mueve por debajo de la galaxia. De este modo, la galaxia tendría gravedad pero sería invisible, lo que encaja en la descripción de la materia oscura. (Pero otra posibilidad es que la materia oscura podría consistir en la siguiente vibración de la supercuerda. Todo lo que vemos a nuestro alrededor, tal como átomos y luz, no es otra cosa que la vibración más baja de la supercuerda. La materia oscura podría ser el siguiente conjunto más alto de vibraciones).
Por supuesto, la mayoría de estos universos paralelos son probablemente universos muertos, que consisten en un gas informe de partículas subatómicas, como electrones y neutrinos. En estos universos el protón podría ser inestable, de modo que la materia tal como la conocemos se desintegraría y disolvería lentamente. Es probable que en muchos de estos universos no pudiera existir materia compleja, consistente en átomos y moléculas.
Otros universos paralelos podrían ser precisamente lo contrario, y tener formas complejas de materia más allá de cualquier cosa que podamos concebir. En lugar de solo un tipo de átomo consistente en protones, neutrones y electrones, podrían tener una extraordinaria variedad de tipos de materia estable.
Estos universos membrana también podrían colisionar y crear fuegos artificiales cósmicos. Algunos físicos de Princeton creen que quizá nuestro universo empezó como dos membranas gigantescas que colisionaron hace 13 700 millones de años. Según ellos, las ondas de choque de esta colisión cataclísmica crearon nuestro universo. Es notable que cuando se exploran las consecuencias experimentales de esta extraña idea, encajan en apariencia con los resultados procedentes del satélite WMAP actualmente en órbita. (Esta se denomina la teoría del «big splat»).
La teoría del multiverso tiene un hecho a su favor. Cuando analizamos las constantes de la naturaleza encontramos que están «ajustadas» de forma muy precisa para que permitan la vida. Si aumentamos la intensidad de la fuerza nuclear, entonces las estrellas se queman con demasiada rapidez para que pueda aparecer vida. Si reducimos la intensidad de la fuerza nuclear, entonces las estrellas nunca se encienden y no puede existir vida. Si aumentamos la fuerza de la gravedad, entonces nuestro universo muere rápidamente en un big crunch. Si reducimos la intensidad de la gravedad, entonces el universo se expande rápidamente en un big freeze. De hecho, hay muchas «coincidencias» en los valores de las constantes de la naturaleza que hacen posible la vida. En apariencia nuestro universo vive en una «zona Rizos de Oro» de muchos parámetros, todos los cuales están «finamente ajustados» para permitir la vida. De modo que o bien nos quedamos con la conclusión de que hay un Dios de algún tipo que ha escogido que nuestro universo sea el «justo» para permitir la vida, o bien hay miles de millones de universos paralelos, muchos de ellos muertos. Como ha dicho Freeman Dyson: «Parece que el universo sabía que íbamos a venir».
Sir Martin Rees, de la Universidad de Cambridge, ha escrito que este ajuste fino es, de hecho, una prueba convincente a favor del multiverso. Hay cinco constantes físicas (tales como la intensidad de las diversas fuerzas) que están finamente ajustadas para permitir la vida, y él cree que también hay un número infinito de universos en los que las constantes de la naturaleza no son compatibles con la vida.
Este es el denominado «principio antrópico». La versión débil afirma simplemente que nuestro universo está finamente ajustado para permitir la vida (puesto que nosotros estamos aquí para hacer esta afirmación). La versión fuerte dice que quizá nuestra existencia fue un subproducto de un diseño o propósito. La mayoría de los cosmólogos estarían de acuerdo con la versión débil del principio antrópico. Pero hay mucho debate sobre si el principio antrópico es un nuevo principio de la ciencia que pudiera llevar a nuevos descubrimientos y resultados, o si es simplemente una afirmación de lo obvio.
Además de dimensiones más altas y el multiverso, hay todavía otro tipo de universo paralelo, un tipo que provocó dolores de cabeza a Einstein y que continúa preocupando hoy a los físicos. Se trata del universo cuántico predicho por la mecánica cuántica ordinaria. Las paradojas dentro de la física cuántica parecen tan intratables que al premio Nobel Richard Feynman le gustaba decir que nadie entiende realmente la teoría cuántica.
Resulta irónico que aunque la teoría cuántica es la teoría más satisfactoria nunca propuesta por la mente humana (hasta una precisión de una parte en 10 000 millones), está construida sobre un terreno de azar, suerte y probabilidades. A diferencia de la teoría newtoniana, que daba respuestas claras y definidas al movimiento de los objetos, la teoría cuántica solo puede dar probabilidades. Las maravillas de la era moderna, tales como los láseres, internet, los ordenadores, la televisión, los teléfonos móviles, el radar, los hornos de microondas y muchas más cosas, se basan en las arenas movedizas de las probabilidades.
El mejor ejemplo de esta paradoja es el famoso problema del «gato de Schrodinger» (formulado por uno de los fundadores de la teoría cuántica, quien paradójicamente propuso el problema para destruir esta interpretación probabilista). Schrodinger cargó contra esta interpretación de su teoría, afirmando: «Si tuviéramos que quedarnos con este condenado salto cuántico, entonces lamentaría haber estado involucrado en esto».[86]
La paradoja del gato de Schrodinger es como sigue: un gato está colocado en una caja cerrada. En el interior, una pistola apunta al gato (y el gatillo está conectado a un contador Geiger próximo a un trozo de uranio). Normalmente, cuando el átomo de uranio se desintegra dispara el contador Geiger, y con ello la pistola, y el gato muere. El átomo de uranio puede estar desintegrado o no. El gato está o muerto o vivo. Esto es puro sentido común.
Pero en teoría cuántica no sabemos con certeza si el uranio se ha desintegrado. Por ello tenemos que sumar las dos posibilidades, sumando la función de onda de un átomo desintegrado a la función de onda de un átomo intacto. Pero esto significa que, para describir el gato, tenemos que sumar los dos estados del gato. Por ello, el gato no está ni muerto ni vivo. Está representado como suma de un gato muerto y un gato vivo.
Como Feynman escribió en cierta ocasión, la mecánica cuántica «describe la naturaleza como algo absurdo desde el punto de vista del sentido común. Y concuerda plenamente con el experimento. Por eso espero que ustedes puedan aceptar la naturaleza tal como Ella es: absurda».[87]
Para Einstein y Schrodinger, esto era un despropósito. Einstein creía en una «realidad objetiva», una visión newtoniana y de sentido común en la que los objetos existían en estados definidos, no como la suma de muchos estados posibles. Y pese a todo, esta extraña interpretación está en el corazón de la civilización moderna. Sin ella la electrónica moderna (y los átomos mismos de nuestro cuerpo) dejarían de existir. (En nuestro mundo ordinario bromeamos a veces diciendo que es imposible que una mujer esté «un poco embarazada». Pero en la teoría cuántica es incluso peor. Existimos simultáneamente como la suma de todos los posibles estados corporales: no embarazada, embarazada, una hija, una mujer anciana, una quinceañera, una trabajadora, etc).
Hay varias maneras de resolver esta peliaguda paradoja. Los fundadores de la teoría cuántica creían en la Escuela de Copenhague, que decía que una vez que se abre la caja, se hace una medida y se puede determinar si el gato está muerto o está vivo. La función de onda ha «colapsado» en un único estado y domina el sentido común. Las ondas han desaparecido, dejando solo partículas. Esto significa que el gato entra ahora en un estado definido (o muerto o vivo) y ya no está descrito por una función de onda.
Así pues, hay una barrera invisible que separa el extraño mundo del átomo y el mundo macroscópico de los humanos. En el caso del mundo atómico, todo se describe por ondas de probabilidad, donde los átomos pueden estar en muchos lugares a la vez. Cuanto mayor es la onda en un punto, mayor es la probabilidad de encontrar a la partícula en ese punto. Pero en el caso de objetos grandes estas ondas han colapsado y los objetos existen en estados definidos; con ello prevalece el sentido común.
(Cuando iba algún invitado a la casa de Einstein, él apuntaba a la Luna y preguntaba: «¿Existe la Luna porque la mira un ratón?». En cierto sentido, la respuesta de la Escuela de Copenhague sería sí).
La mayoría de los libros de texto de física se adhieren religiosamente a la Escuela de Copenhague original. Pero muchos investigadores la han abandonado. Ahora tenemos la nanotecnología y podemos manipular átomos individuales, de modo que átomos que aparecen y desaparecen pueden manipularse a voluntad, utilizando nuestros microscopios de efecto túnel. No hay ninguna «pared» invisible que separe el mundo microscópico del macroscópico. Hay un continuo.
Hoy día no hay consenso en cómo resolver esta cuestión, que afecta al mismo corazón de la física moderna. En los congresos, muchas teorías compiten acaloradamente con otras. Un punto de vista minoritario es que debe haber una «conciencia cósmica» que llena el universo. Los objetos nacen cuando se hacen medidas, y las medidas son hechas por seres conscientes. Por ello debe haber una conciencia cósmica que llena el universo y determina en qué estado estamos.
Algunos, como el premio Nobel Eugene Wigner, han argumentado que esto prueba la existencia de Dios o alguna conciencia cósmica. (Wigner escribió: «No era posible formular las leyes [de la teoría cuántica] de una forma plenamente consistente sin referencia a la conciencia». De hecho, él manifestó incluso un interés por la filosofía vedanta del hinduismo, en la que el universo está lleno de una conciencia que todo lo abarca).
Otro punto de vista sobre la paradoja es la idea de los «muchos mundos», propuesta por Hugh Everett en 1957, que afirma que el universo simplemente se desdobla por la mitad, con un gato vivo en una mitad y un gato muerto en la otra. Esto significa que hay una enorme proliferación o ramificación de universos paralelos cada vez que ocurre un suceso cuántico. Cualquier universo que pueda existir, existe. Cuanto más extraño es el universo, menos probable es, pero en cualquier caso estos universos existen. Esto significa que hay un mundo paralelo en el que los nazis ganaron la Segunda Guerra Mundial, o un mundo en donde la Armada Invencible nunca fue derrotada y todos hablan en español. En otras palabras, la función de onda nunca colapsa. Solo sigue su camino, desdoblándose felizmente en incontables universos.[88]
Como ha dicho el físico del MIT Alan Guth: «Hay un universo en donde Elvis está todavía vivo, y Al Gore es presidente». El premio Nobel Frank Wilczek dice: «Nos asusta saber que infinitas copias de nosotros mismos, con ligeras variantes, están viviendo sus vidas paralelas, y que en cada instante nacen más duplicados y asumen nuestros muchos futuros alternativos».[89]
Un punto de vista que está ganando popularidad entre los físicos es algo llamado «decoherencia». Esta teoría afirma que todos estos universos paralelos son posibilidades, pero nuestra función de onda se ha desacoplado de ellos (es decir, ya no vibra al unísono con ellos), y por lo tanto ya no interacciona con ellos. Esto significa que dentro de su sala de estar usted coexiste simultáneamente con la función de onda de dinosaurios, alienígenas, piratas, unicornios…, todos los cuales creen firmemente que el universo es el «real», pero ya no estamos «sintonizados» con ellos.
Según el premio Nobel Steven Weinberg, esto es como sintonizar una emisora de radio en su sala de estar. Usted sabe que su sala de estar está inundada con señales procedentes de numerosas emisoras de radio de todo el país y todo el mundo. Pero su radio sintoniza solo una estación. Ya no es «coherente» con todas las demás emisoras. (Para resumir, Weinberg señala que la idea de los «muchos mundos» es «una idea miserable, con excepción de todas las demás ideas»).
Entonces, ¿existe la función de onda de una malvada Federación de Planetas que somete a los planetas más débiles y mata a sus enemigos? Quizá, pero si es así, nosotros no estamos en coherencia con dicho universo.
Cuando Hugh Everett discutió su teoría de los «muchos mundos» con otros físicos, recibió reacciones de desconcierto o indiferencia. Un físico, Bryce DeWitt, de la Universidad de Texas, puso objeciones a la teoría porque «yo no puedo sentir cómo me desdoblo». Pero esto, decía Everett, es un caso similar al de Galileo cuando respondía a sus críticos que decían que no podían sentir que la Tierra se moviera. (Finalmente DeWitt se pasó al lado de Everett y se convirtió en un destacado defensor de la teoría).
Durante décadas, la teoría de los «muchos mundos» languideció en la oscuridad. Sencillamente era demasiado fantástica para ser cierta. John A. Wheeler, tutor de Everett en Princeton, llegó a la conclusión de que había demasiado «exceso de equipaje» relacionado con la teoría. Pero una razón de que la teoría se haya puesto ahora de moda repentinamente es que los físicos están intentando aplicar la teoría cuántica al último dominio que se ha resistido a ser cuantizado: el propio universo. Aplicar el principio de incertidumbre al universo entero lleva de forma natural al multiverso.
El concepto de «cosmología cuántica» parece al principio una contradicción en los términos: la teoría cuántica se refiere al mundo infinitesimalmente minúsculo del átomo, mientras que la cosmología se refiere al universo entero. Pero consideremos esto: en el instante del big bang el universo era mucho más pequeño que un electrón. Todos los físicos coinciden en que los electrones deben estar cuantizados; es decir, se describen mediante una ecuación de ondas probabilista (la ecuación de Dirac) y pueden existir en universos paralelos. Por ello, si los electrones deben estar cuantizados y si el universo fue una vez más pequeño que un electrón, entonces el universo debe existir también en estados paralelos —una teoría que lleva de manera natural a una aproximación de «muchos universos»—. Sin embargo, la interpretación de Copenhague de Niels Bohr tropezaba con problemas cuando se aplicaba al universo entero. La interpretación de Copenhague, que se enseña en cualquier curso de mecánica cuántica en doctorado, depende de un «observador» que hace una observación y colapsa la función de onda. El proceso de observación es absolutamente esencial para definir el mundo macroscópico, pero ¿cómo puede uno estar «fuera» del universo mientras está observando el universo entero? Si una función de onda describe el universo, entonces ¿cómo puede un observador «exterior» colapsar la función de onda del universo? De hecho, algunos ven la incapacidad de observar el universo desde «fuera» del universo como un defecto fatal de la interpretación de Copenhague.
En la aproximación de los «muchos mundos» la solución a este problema es simple: el universo simplemente existe en muchos estados paralelos, todos ellos definidos por una función de onda maestra llamada «función de onda del universo». En cosmología cuántica el universo empezó como una fluctuación cuántica del vacío, es decir, como una minúscula burbuja en la espuma del espacio-tiempo. La mayoría de los universos bebé en la espuma del espacio-tiempo tienen un big bang e inmediatamente después tienen un big crunch. Por esto es por lo que nunca los vemos, porque son pequeños en extremo y de corta vida, surgen y desaparecen de repente en el vacío. Esto significa que incluso «la nada» está hirviendo con universos bebé que nacen y desaparecen instantáneamente, aunque en una escala que es demasiado pequeña para que la detecten nuestros instrumentos. Pero por la misma razón, una de las burbujas en la espuma del espacio-tiempo no recolapsó en un big crunch, sino que siguió expandiéndose. Este es nuestro universo. Según Alan Guth, esto significa que el universo entero es un «free lunch», un almuerzo de balde.
En cosmología cuántica, los físicos parten de algo análogo a la ecuación de Schrodinger que gobierna la función de onda de electrones y átomos. Utilizan la ecuación de DeWitt-Wheeler, que actúa sobre la «función de onda del universo». Normalmente la función de onda de Schrodinger está definida en todo punto del espacio y el tiempo, y por ello se pueden calcular las probabilidades de encontrar un electrón en dicho punto del espacio y el tiempo. Pero la «función de onda del universo» está definida sobre todos los universos posibles. Si resulta que la función de onda del universo es grande cuando se define para un universo específico, eso significa que hay una gran probabilidad de que el universo esté en ese estado concreto.
Hawking ha desarrollado este punto de vista. Nuestro universo, afirma, es especial entre otros universos. La función de onda del universo es grande para el nuestro y casi cero para la mayoría de los otros universos. Así pues, hay una probabilidad pequeña pero finita de que otros universos puedan existir en el multiverso, pero el nuestro tiene la probabilidad más grande. De hecho, Hawking trata de derivar la inflación de esta manera. En esta imagen, un universo que se infla es simplemente más probable que un universo que no lo hace, y por ello nuestro universo se ha inflado.
La teoría de que nuestro universo procedía de la «nada» de la espuma del espacio-tiempo podría parecer por completo indemostrable, pero es compatible con varias observaciones simples. En primer lugar, muchos físicos han señalado que es sorprendente que la cantidad total de cargas positivas y cargas negativas en nuestro universo se cancelen exactamente, al menos dentro de la precisión experimental. Damos por hecho que en el espacio exterior la gravedad es la fuerza dominante, pero esto es solo porque las cargas positivas y las negativas se cancelan exactamente. Si hubiera el más mínimo desequilibrio entre cargas positivas y negativas en la Tierra, sería suficiente para desgarrar nuestro planeta, pues la repulsión electrostática superaría a la fuerza gravitatoria que mantiene la Tierra unida. Una manera simple de explicar por qué existe este equilibrio entre cargas positivas y negativas es suponer que nuestro universo procedía de la «nada», y la «nada» tiene carga cero.
En segundo lugar, nuestro universo tiene espín cero. Aunque durante años Kurt Gödel intentó demostrar que el universo estaba rotando al sumar los espines de las diversas galaxias, los astrónomos creen hoy que el espín total del universo es cero. El fenómeno se explicaría fácilmente si el universo viniera de la «nada», puesto que la «nada» tiene espín cero.
En tercer lugar, la procedencia de nuestro universo de la nada ayudaría a explicar por qué el contenido total de materia-energía del universo es tan pequeño, quizá incluso cero. Cuando sumamos la energía positiva de la materia y la energía negativa asociada a la gravedad, las dos parecen cancelarse mutuamente. Según la relatividad general, si el universo es cerrado y finito, entonces la cantidad total de materia-energía en el universo debería ser exactamente cero. (Si nuestro universo es abierto e infinito, esto no tiene por qué ser cierto; pero la teoría inflacionaria parece indicar que la cantidad total de materia-energía en nuestro universo es extraordinariamente pequeña).
Esto deja abiertas algunas cuestiones preocupantes: si los físicos no pueden descartar la posibilidad de varios tipos de universos paralelos, ¿sería posible entrar en contacto con ellos? ¿Visitarlos? ¿O es posible que seres de otros universos nos hayan visitado?
El contacto con otros universos cuánticos que no estén en coherencia con nosotros parece bastante improbable. La razón de que hayamos perdido la coherencia con estos otros universos es que nuestros átomos han rebotado incesantemente con otros átomos en el ambiente circundante. Cada vez que se produce una colisión, la función de onda de dicho átomo parece «colapsar»; es decir, el número de universos paralelos decrece. Cada colisión reduce el número de posibilidades. La suma total de todos estos billones de «minicolapsos» atómicos produce la ilusión de que los átomos de nuestro cuerpo están totalmente colapsados en un estado definido. La «realidad objetiva» de Einstein es una ilusión creada por el hecho de que tenemos muchos átomos en nuestro cuerpo, cada uno de los cuales está chocando continuamente con los demás y reduciendo cada vez el número de universos posibles.
Es como examinar una imagen desenfocada a través de una cámara. Esto correspondería al micromundo, donde todo parece borroso e indefinido. Pero cada vez que ajustamos el foco de la cámara, la imagen se hace más y más nítida. Esto corresponde a billones de minúsculas colisiones con átomos vecinos, cada una de las cuales reduce el número de universos posibles. De esta manera hacemos suavemente la transición del micromundo borroso al macromundo.
Así pues, la probabilidad de interaccionar con otro universo cuántico similar al nuestro no es nula, pero disminuye con rapidez con el número de átomos en nuestro cuerpo. Puesto que hay billones de billones de átomos en nuestro cuerpo, la probabilidad de que interaccionemos con otro universo que contenga dinosaurios o alienígenas es infinitesimalmente pequeña. Se puede calcular que tendríamos que esperar un tiempo mucho mayor que la vida del universo para que suceda tal acontecimiento.
Por lo tanto, el contacto con un universo paralelo cuántico no puede descartarse, pero sería un suceso extraordinariamente raro, puesto que no estamos en coherencia con ellos. Pero en cosmología encontramos un tipo diferente de universo paralelo: un multiverso de universos que coexisten unos con otros, como burbujas de jabón que flotan en un baño de burbujas. El contacto con otro universo en el multiverso es una cuestión diferente. Sin duda sería una hazaña difícil, pero una hazaña que sería posible para una civilización tipo III.
Como hemos visto antes, la energía necesaria para abrir un agujero en el espacio o para ampliar la espuma del espacio-tiempo es del orden de la energía de Planck, donde toda la física conocida deja de ser válida. El espacio y el tiempo no son estables a dicha energía, y esto abre la posibilidad de dejar nuestro universo (suponiendo que existan otros universos y que no muramos en el proceso).
Esta no es una cuestión puramente académica, puesto que toda vida inteligente en el universo tendrá que enfrentarse algún día al fin del universo. En definitiva, la teoría del multiverso puede ser la salvación para toda vida inteligente en nuestro universo. Datos recientes del satélite WMAP actualmente en órbita confirman que el universo se está expandiendo a un ritmo acelerado. Quizá un día perezcamos todos en lo que los físicos llaman un big freeze. Finalmente, el universo entero se oscurecerá; todas las estrellas en los cielos se apagarán y el universo consistirá en estrellas muertas, estrellas de neutrones y agujeros negros. Incluso los átomos mismos de sus cuerpos pueden empezar a desintegrarse. Las temperaturas se hundirán hasta cerca del cero absoluto, lo que hará la vida imposible.
A medida que el universo se aproxime a ese punto, una civilización avanzada que se enfrente a la muerte final del universo podría contemplar la idea de hacer el último viaje a otro universo. Estos seres tendrían que elegir entre congelarse hasta la muerte o salir. Las leyes de la física son una garantía de muerte para toda vida inteligente, pero hay una cláusula de escape en dichas leyes.
Una civilización semejante tendría que dominar la potencia de enormes colisionadores de átomos y de haces láser tan grandes como un sistema solar o un cúmulo estelar para concentrar una enorme potencia en un único punto y alcanzar la fabulosa energía de Planck. Es posible que hacerlo fuera suficiente para abrir un agujero de gusano o una puerta a otro universo. Una civilización tipo III podría utilizar la colosal energía a su disposición para abrir un agujero de gusano y hacer un viaje a otro universo, dejando nuestro universo moribundo para empezar de nuevo.
Por increíbles que puedan parecer algunas de estas ideas, han sido seriamente consideradas por los físicos. Por ejemplo, cuando tratamos de entender cómo se originó el big bang, tenemos que analizar las circunstancias que condujeron a esa explosión original. En otras palabras, tenemos que preguntar: ¿cómo hacer un universo bebé en el laboratorio? Andrei Linde de la Universidad de Stanford, uno de los cocreadores de la idea del universo inflacionario, dice que si podemos crear universos bebé, entonces «quizá sea tiempo de redefinir a Dios como algo más sofisticado que solo el creador del universo».
La idea no es nueva. Cuando hace años los físicos calcularon la energía necesaria para desencadenar el big bang «la gente empezó a preguntarse inmediatamente qué sucedería si se colocaran montones de energía en un espacio en el laboratorio —muchos cañonazos a la vez—. ¿Podría concentrarse energía suficiente para desencadenar un mini big bang?», pregunta Linde.
Si concentramos suficiente energía en un punto, todo lo que tendríamos sería un colapso del espacio-tiempo en un agujero negro, nada más. Pero en 1981 Alan Guth del MIT y Linde propusieron la teoría del «universo inflacionario», que desde entonces ha generado enorme interés entre los cosmólogos. Según esta idea, el big bang empezó con una expansión turbocargada, mucho más rápida de lo que se creía previamente. (La idea del universo inflacionario resolvía muchos problemas persistentes en cosmología, tales como por qué el universo debería ser tan uniforme. Miremos donde miremos, ya sea una región del cielo nocturno o la opuesta, vemos un universo uniforme, incluso si no ha habido tiempo suficiente desde el big bang para que estas regiones enormemente separadas entren en contacto. La respuesta a este rompecabezas, según la teoría del universo inflacionario, es que un minúsculo fragmento de espacio-tiempo que era relativamente uniforme se hinchó hasta convertirse en el universo visible entero). Para desencadenar la inflación Guth supone que en el principio del tiempo había minúsculas burbujas de espacio-tiempo, una de las cuales se infló enormemente para convertirse en el universo de hoy.
De un golpe, la teoría del universo inflacionario respondía a numerosas preguntas cosmológicas. Además, es compatible con todos los datos que tenemos hoy procedentes del espacio exterior captados por los satélites WMAP y COBE. De hecho, es indiscutiblemente la primera candidata para una teoría del big bang.
Pero la teoría del universo inflacionario plantea una serie de preguntas embarazosas, ¿por qué empezó a inflarse esta burbuja? ¿Qué apagó la expansión, de la que resultó el universo actual? Si la inflación sucedió una vez, ¿podría suceder de nuevo? Resulta irónico que aunque el escenario inflacionario es la primera teoría en cosmología, casi nada se sabe sobre lo que puso en marcha la inflación y lo que la detuvo.
Para responder a estas molestas preguntas, en 1987 Alan Guth y Edward Fahri del MIT plantearon otra pregunta hipotética: ¿cómo podría una civilización avanzada inflar su propio universo? Ellos creían que si pudieran responder a esta pregunta, podrían responder a la pregunta más profunda de por qué el universo se infló de entrada.
Encontraron que si se concentraba energía suficiente en un punto se formarían espontáneamente minúsculas burbujas de espacio-tiempo. Pero si las burbujas fueran demasiado pequeñas, desaparecerían de nuevo en la espuma del espacio-tiempo. Solo si las burbujas fueran suficientemente grandes podrían expandirse para dar un universo entero.
Desde el exterior el nacimiento de este nuevo universo no se notaría mucho, no más que la detonación de una bomba nuclear de 500 kilotones. Parecería como si una pequeña burbuja hubiera desaparecido del universo, dejando una pequeña explosión nuclear. Pero dentro de la burbuja podría expandirse un universo totalmente nuevo. Pensemos en una burbuja de jabón que se desdobla o genera una burbuja más pequeña, dando lugar a una burbuja de jabón bebé. La minúscula burbuja de jabón podría expandirse rápidamente hasta formar una burbuja de jabón totalmente nueva. De la misma forma, dentro del universo veríamos una enorme explosión del espacio-tiempo y la creación de un universo entero.
Desde 1987 se han propuesto muchas teorías para ver si la introducción de energía puede hacer que una gran burbuja se expanda hasta dar un universo entero. La teoría más comúnmente aceptada es que una nueva partícula, llamada «inflatón», desestabilizó el espacio-tiempo, e hizo que se formaran y expandieran tales burbujas.
La última controversia estalló en 2006, cuando los físicos empezaron a considerar seriamente una nueva propuesta para desencadenar un universo bebé con un monopolo. Aunque los monopolos —partículas que llevan un solo polo norte o polo sur— nunca se han visto, se cree que abundaban en el universo primitivo. Son tan masivos que son extraordinariamente difíciles de crear en el laboratorio; pero, precisamente porque son tan masivos, si inyectamos aún más energía en un monopolo podríamos desencadenar un universo bebé para expandirlo hasta dar un universo real.
¿Por qué querrían los físicos crear un universo? Linde dice «En esta perspectiva, cada uno de nosotros puede convertirse en un dios». Pero hay una razón más práctica para querer crear un nuevo universo: en definitiva, para escapar a la eventual muerte de nuestro universo.
Algunos físicos han llevado esta idea aún más lejos, hasta los mismos límites de la ciencia ficción, al preguntar si la inteligencia puede haber echado una mano en el diseño de nuestro universo.
En la imagen de Guth/Fahri una civilización avanzada puede crear un universo bebé, pero las constantes físicas (por ejemplo, la masa del electrón y del protón y las intensidades de las cuatro fuerzas) son las mismas. Pero ¿qué pasa si una civilización avanzada pudiera crear universos bebés que difieren ligeramente en sus constantes fundamentales? Entonces los universos bebés serían capaces de evolucionar con el tiempo, y cada generación de universos bebés sería ligeramente diferente de la generación anterior.
Si consideramos que las constantes fundamentales son el «ADN» de un universo, eso significa que la vida inteligente podría ser capaz de crear universos con ADN ligeramente diferente. Con el tiempo, los universos evolucionarían, y los universos que proliferaran serían aquellos que tuvieran el mejor «ADN» que permitiera que floreciera la vida inteligente. El físico Edward Harrison, basándose en una idea previa de Lee Smolin, ha propuesto una «selección natural» entre universos. Los universos que dominan el multiverso son precisamente los que tienen el mejor ADN, el que es compatible con crear civilizaciones avanzadas que, a su vez, crean más universos bebés. «Supervivencia de los más adaptados» es simplemente supervivencia de los universos que son más proclives a producir civilizaciones avanzadas.
Si esta imagen es correcta, explicaría por qué las constantes fundamentales del universo están «finamente ajustadas» para permitir la vida. Significa sencillamente que los universos con las deseables constantes fundamentales compatibles con la vida son los que proliferan en el universo.
(Aunque esta idea de «evolución de universos» es atractiva porque podría explicar el problema del principio antrópico, la dificultad reside en que no puede ponerse a prueba y no se puede refutar. Tendremos que esperar hasta tener una teoría del todo completa antes de poder dar sentido a esta teoría).
Actualmente, nuestra tecnología es demasiado primitiva para revelar la presencia de estos universos paralelos. Por lo tanto, todo esto se clasificaría como una imposibilidad de clase II —imposible hoy, pero que no viola las leyes de la física—. En una escala de miles a millones de años, estas especulaciones podrían convertirse en la base de una tecnología para una civilización tipo III.