En busca de otros universos

• Punset entrevista a Max Tegmark, cosmólogo y profesor en el MIT
• Redes, emitido el domingo, 26 de febrero, en La 2 de TVE

Redes - En busca de otros universos

Redes

Eduard Punset y su equipo han logrado demostrar que ciencia y entretenimiento se pueden unir para que en este tercer milenio la ciencia, por fin, irrumpa en la cultura popular.

El programa se emite en La 2, todos los domingos, a las 21:30 horas; y se repite los domingos, a las 3:15 horas, y los jueves, a las 13:00 horas.

y en el Canal 24 horas, según el siguiente horario:

• Los jueves, a las 15:00 horas
• Los viernes, a las 21:00 horas
• Los sábados, a las 10:30 horas

Alguien exactamente igual que usted, con su mismo nombre y mismos recuerdos, está viendo Redes en este momento.

Sin embargo, esta copia suya se encuentra en otro universo...

Por más extravagante que suene esta idea, se deriva de las teorías más avanzadas de la cosmología moderna.

Eduard Punset viajó a Boston, en este universo, para que el profesor de física del MIT, Max Tegmark, le explicase cómo las matemáticas –con apoyo de la física de partículas y de la astrofísica– sugieren que la realidad está poblada de una infinitud de universos, algunos completamente distintos del nuestro y otros, idénticos.

El hecho de que la naturaleza se describa tan bien a través de las matemáticases un misterio que requiere una explicación.

Max Tegmark

Eduard Punset:

¿Si queremos saber exactamente cómo es el universo? Es decir, no solamente este en concreto, sino todo, toda la…

Max Tegmark:

Realidad.

Eduard Punset:

…todo el multiverso o la realidad, sí. ¿Tenemos alguna hipótesis? Me pregunto si, a partir de algo diminuto y calentísimo cuyo tamaño empezó a doblarse y doblarse, como dices, y que dio lugar a nuestro universo, al universo que conocemos, surgieron también a la vez otros universos.

¿O tal vez surgieron antes?

Max Tegmark:

Como la luz solamente puede desplazarse a una velocidad finita, si toda la realidad tiene únicamente 13.700 millones de años, entonces no podemos ver las cosas que están demasiado lejos, porque la luz necesitaría cien mil millones de años para llegar hacia nosotros, ¡así que no la vemos todavía!

De ahí se desprende, pues, una imagen en la que el espacio discurre para siempre, pero nosotros solamente podemos ver la región que denominamos «nuestro universo».

Por tanto, hay un número infinito de regiones igual de grandes, que a mí me gusta llamar universos paralelos.

Parece una idea descabellada, pero no deja de ser lo que en realidad predice la teoría más simple.

Y, si existe un número infinito de lugares donde las cosas pueden empezar aleatoriamente, entonces cualquier cosa que pueda suceder, o cualquier cosa que podría haber sucedido pero no lo ha hecho… sucederá en otro lugar.

Por ejemplo, hay otro universo donde hablo español mejor que aquí, porque he nacido en España, ¿no?

Esto podría haber sucedido según las leyes de la física, así que el multiverso predice que en realidad ha sucedido: que hay otro Max ahí fuera que habla español.

“el espacio discurre para siempre, pero nosotros solamente podemos ver la región que denominamos «nuestro universo»“

Eduard Punset:

¿Hemos avanzado, ni que sea una milmillonésima de segundo, en entender qué demonios había antes de que se produjera la explosión del Big Bang y empezara la enorme expansión del espacio y el tiempo?

Max Tegmark:

Contamos con algunas ideas de lo más apasionantes sobre lo que sucedió muchas órdenes de magnitud antes de eso: tal vez 10-32 segundos, o sea, un uno dividido entre otro uno con treinta y dos ceros detrás.

Hay una teoría denominada inflación que sostiene que había una región diminuta de espacio, mucho más pequeña que un átomo, que contenía un tipo de materia cuyo tamaño empezó a doblarse y a doblarse y a doblarse y a doblarse y a doblarse una y otra vez, hasta crear todo lo que vemos.

Yo sospecho que dicha teoría es cierta y que eso fue lo que pasó, pero no deja de ser una conjetura para la cual todavía carecemos de pruebas fehacientes.

Los cuatro niveles del universo

Eduard Punset:

He leído en tus artículos y en tu investigación que podemos hablar de cuatro niveles distintos del universo; el primero, más o menos, lo puedo entender… Es decir, es muy parecido, las leyes de la física son las que conozco.

En ese universo, las cosas suceden… bueno, tal y como las conocemos, tal y como percibimos el universo.

Sin embargo, en el segundo nivel del universo, que supongo que es uno de los universos infinitos o universos paralelos… en el segundo nivel las leyes de la física son distintas.

Max Tegmark:

Me gusta explicarlo con el ejemplo del agua. Si analizamos las leyes físicas que gobiernan el agua, nos percatamos de que en realidad, aunque el agua sea un líquido, puede presentarse en tres estados distintos.

Puede ser también hielo o vapor, todo depende de cómo haya empezado y de a qué temperatura esté.

Más recientemente, hemos descubierto que el propio espacio probablemente sea también como el agua, en el sentido de que puede presentarse en muchas fases distintas… no solamente tres, sino tal vez un uno con quinientos ceros detrás, e incluso un número infinito de maneras distintas, así que sería como si el propio espacio pudiera condensarse o congelarse, y muchas de las cosas que creíamos que eran leyes fundamentales de la física en realidad no serían más que propiedades de nuestro estado concreto del espacio.

Imagina que fueras un pez y hubieras pasado toda tu vida en el océano… no conocerías el hielo, les enseñarías a tus hijos en la escuela para peces que el agua es siempre un líquido, que puedes sentir una fricción determinada al atravesarla, etcétera… les dirías que ésas son las leyes de la física.

Ahora bien, si estudiaras detenidamente el agua, si fueras un pez muy listo, tal vez pudieras descubrir que existen también universos paralelos con hielo que jamás has visto.

Es decir, que existen también otros tipos de espacio donde incluso las leyes de la física son distintas.

Por ejemplo, sabemos que aquí todo se compone de seis tipos distintos de quarks, pero quizá haya otras regiones con diez tipos de quarks, o regiones donde, en lugar de haber tres dimensiones espaciales, haya siete dimensiones del espacio, etcétera.

Resulta que siempre que tenemos leyes físicas con más de una solución para la ecuación…

“existen también otros tipos de espacio donde incluso las leyes de la física son distintas“

Eduard Punset:

Sí.

Max Tegmark:

Como las ecuaciones del agua, que tienen tres soluciones; la inflación creará un espacio donde todas esas soluciones se materialicen.

A mí me gusta pensar en la inflación como un proceso muy creativo que transforma las posibilidades hipotéticas en algo real que realmente ocurre en algún sitio.

Universos paralelos

Eduard Punset:

Hay otra cosa: cuando hablabas de los diferentes estados del agua, pensaba en lo que denomináis, si no me equivoco, función de onda, o algo así.

Imaginemos, por decirlo de algún modo, cuando no estás mirando las cosas, puede haber átomos que, como dirían tus compañeros físicos cuánticos, pueden estar en lugares diferentes a la vez: un átomo puede estar aquí, puede estar allí, puede estar en algún otro lugar, puede estar aquí mismo.

No obstante, en cuanto intentas medirlo mediante la función de onda, entonces se colapsa y bueno, los otros desaparecen. ¿Qué queréis decir con eso?

Max Tegmark:

Es fascinante: siempre que analizamos cualquier aspecto de la naturaleza con mucho detenimiento nos damos cuenta de que la realidad es más extraña de lo que pensábamos.

Al estudiar las cosas muy pequeñas y ahondar en el microcosmos, hemos descubierto que todo está hecho de pequeñas partículas.

Por ejemplo, la propia luz, por uniforme que parezca, también se compone de partículas que llamamos fotones: si apunto una luz aquí, a mis gafas, verás que una parte de la luz las atraviesa y otra parte de la luz vuelve reflejada.

Eduard Punset:

Es verdad, sí.

Max Tegmark:

¿Pero cómo sabe una partícula si tiene que ir hacia aquí o hacia allá? Pues bien, la ecuación de Schrödinger de la física cuántica nos dice que, en realidad, cada partícula va en ambas direcciones a la vez. E incluso se puede ver la manifestación directa de ese fenómeno con dos puntos aquí.

Lo extraño es que yo también, por supuesto, estoy hecho de pequeñas partículas elementales. Así que, si las partículas pueden estar en dos lugares a la vez, entonces yo también debería ser capaz de estar en dos lugares simultáneamente.

Pero cuando me miras, me ves en único lugar, ¡por lo menos cuando estás sobrio! ¿Y qué es lo que sucede?

Se trata de uno de los misterios más profundos de la física y los expertos llevan casi cien años discutiéndolo.

Yo creo que lo que sucede es que sí que puedo estar en dos lugares diferentes a la vez, lo que sucede es que, si mis partículas están tanto aquí (aquí está Max) como allí, entonces las partículas de aquí sentirán que están aquí y no serán conscientes en absoluto de la versión paralela de ellas, sino que creerán que eso es lo que ha sucedido. El otro Max también pensará que lo suyo es lo que ha ocurrido.

Pero, de hecho, es como si nuestra realidad se hubiera dividido en dos universos paralelos (el yo de aquí y el yo de allá). Podemos empezar con un universo pero luego se divide en muchos.

Esto sucede cada vez que uno toma una decisión, como «¿me pongo la camisa azul o la blanca?».

Lo que digo es que tú has tomado las dos decisiones, como resultado de lo que han hecho algunas partículas de tu cerebro.

Existe, por tanto, otra versión en la que ambos estamos conversando pero tú llevas puesta una camisa blanca para la entrevista.

Además, se pueden producir cambios mucho más drásticos, porque incluso el hecho de que se formara la Tierra aquí tuvo que ver con pequeños detalles durante la inflación que se amplificaron, así que hay universos paralelos en los que la Tierra está en un lugar distinto, y también universos paralelos donde la Tierra ni siquiera existe.

Me parece a la vez extraño y precioso que, tanto si miramos las cosas más grandes con el telescopio, como si examinamos con nuestros microscopios las cosas más pequeñas, en ambos casos encontraremos indicios de universos paralelos, de la idea de que nuestra realidad es mucho más grande de lo que pensábamos.

Aunque de un modo distinto, en ambos casos el mensaje que nos está transmitiendo la naturaleza es el mismo.

“nuestra realidad es mucho más grande de lo que pensábamos“

Max Tegmark:

Me parece fascinante que haya dos maneras muy distintas de pensar en la realidad. Puedo planteármela desde la perspectiva del pájaro, como matemático que estudia las ecuaciones y se pregunta: ¿en qué consiste la realidad completa? ¿Cómo funciona?

O bien estudiarla desde la perspectiva del sapo, desde mi posición, preguntándome: ¿qué siento subjetivamente? Percibo olores, oigo sonidos, noto el calor… y en realidad es bastante difícil conectar ambas imágenes.

Si adoptas la perspectiva del pájaro y miras toda la realidad con ecuaciones matemáticas, entonces es muy simple; solamente se complica subjetivamente, en nuestra percepción.

En primer lugar, ha quedado patente que los humanos solamente podemos ser conscientes de una pequeña parte de la realidad total que existe. Es como el avestruz que esconde la cabeza en la arena: sería estúpido por su parte pensar que las cosas que no ve no existen.

A lo largo de la historia humana, nos hemos percatado una y otra vez de que podemos ser un poco arrogantes, y que a menudo cometemos este error… ¡Sí! Primero dijimos: «claro, la Tierra es el centro de todo». Luego puntualizamos: «bueno, tal vez no sea así: el sol es el centro, pero el sistema solar sí…», y luego nos dimos cuenta de que no, de que solamente formamos parte de una gran galaxia, que a su vez forma parte de un universo enorme con muchas, muchas otras galaxias, que también forman parte de algo mayor. No obstante, seguimos intentando ponernos siempre en el centro de todo.

Me parece que, si nos relajamos y evitamos ser tan egocéntricos, si simplemente nos planteamos cómo es el universo en realidad, entonces hallaremos una simplicidad escondida muy hermosa. ¡Mi cometido como científico no debería ser decirle al universo cómo comportarse para que encaje con mis ideas preconcebidas! Mi cometido como científico es estudiarlo con apertura de miras y comprender cómo es realmente el universo.

La realidad matemática

Eduard Punset:

Has dicho que nos encantan las matemáticas como explicación de la realidad porque el universo es matemático, porque de eso trata la realidad.

Max Tegmark:

Una de las cosas más sorprendentes que hemos ido descubriendo es que la realidad, en último término, es en cierto modo muy matemática.

Al principio suena extraño: cuando miramos a nuestro alrededor no vemos dónde están los números: no hay números escritos en el cielo y los únicos números que vemos son los que han escrito personas como nosotros.

Sin embargo, si lo analizamos con más detenimiento, hay toda una serie de regularidades matemáticas. Por ejemplo, si te pregunto cuántos destornilladores…

Eduard Punset:

¿Cuántos qué, perdón?

Max Tegmark:

Si te pregunto cuántos destornilladores puedo sostener en una posición perpendicular entre sí, la respuesta es que tres.

Y este número tres, que tiene que ver con las dimensiones del espacio, es un número verdaderamente intrínseco al tejido de la realidad. ¿De dónde sale este número?

Resulta que si cambiáramos ese número tres por otro número todos estaríamos muertos. Si lo estudiamos detalladamente, veremos que hay varios números que también son intrínsecos a la naturaleza. ¿Y por qué ocurre? ¿Por qué tenemos todas estas pautas que podemos describir con ecuaciones?

Eduard Punset:

Que son eternas...

Max Tegmark:

Creo que tengo una interpretación muy poco habitual y radical de lo que significa: yo pienso la explicación no es que la naturaleza esté meramente descrita por las matemáticas, sino que es una estructura matemática, porque sabemos que, en el campo matemático, a menudo, cuando tenemos una operación matemática muy compleja, se puede describir con bastante precisión con matemáticas más sencillas, en una aproximación bastante buena.

Y creo que lo que los científicos hemos hecho es ir encontrando aproximaciones matemáticas cada vez mejores para las verdaderas matemáticas que están ahí fuera. No hemos descubierto las ecuaciones definitivas ¡pero creo que existen!

“¿qué pasaría si empezara a cambiar algunos de esos números en lo que denominamos constantes físicas?“

Max Tegmark:

En realidad, si uno adopta la perspectiva del pájaro que mira hacia abajo, hacia la realidad matemática, es más sencillo tener todo un multiverso que tener solamente un ejemplo de él. Por tanto, describirlo todo es, en el fondo, mucho más sencillo y más simple que describir una sola cosa.

Creo que NO tener un multiverso sí que sería un desperdicio, porque entonces todo se volvería muy complicado, muy arbitrario… habría que empezar a preguntarse por qué todas las partículas del universo empezaron exactamente en los lugares donde lo hicieron… ¿por qué no en otro lugar? ¡Carecemos de explicación para eso! Además, miramos a nuestro alrededor y vemos que algunas cosas en el universo indican que hemos sido muy afortunados.

Por ejemplo, me pregunto qué pasaría si empezara a cambiar algunos de esos números en lo que denominamos constantes físicas… Imagina que hubiera botones de ajuste desde los que pudiera modificarlos.

En la mayoría de los casos, con solamente modificarlos un poco, ¡moriría inmediatamente! Si cambiara la intensidad de la fuerza eléctrica un poco, explotaría el sol; si modificara la fuerza de la interacción nuclear débil, de repente no podría haber átomos. ¿Por qué hemos tenido tanta suerte?

Si existe un multiverso, hay una respuesta para eso, porque si todo sucede en algún lugar, entonces, por supuesto, la vida surge justamente en los lugares donde las constantes son correctas.

“habitamos en una de las regiones mágicas favorables a la vida del multiverso en las que se puede vivir“

Eduard Punset:

Y no es único en el universo…

Max Tegmark:

La existencia de universos paralelos nos ayuda explicar por qué todo nuestro universo parece haber tenido tanta suerte, porque hay muchos otros universos en el espacio que están completamente muertos.

Y nosotros habitamos en una de las regiones mágicas favorables a la vida del multiverso en las que se puede vivir. Pero no es suerte: ¡la vida encuentra la manera de prosperar siempre que puede!

Si hay un espacio infinito, con algunas regiones que son como un oasis, en las que las condiciones son las idóneas para la vida, ¡es inevitable que en esos lugares sea donde se encuentre la vida y que nosotros estemos en uno de ellos!

Y deberíamos estar agradecidos por ello sin perder de vista que todo parece indicar que el precio que debemos pagar por la fortuna de existir es que tenemos que ser un poco humildes y aceptar que no somos el centro de todo, ¡y que la realidad es mucho más grande de lo que pensábamos!