Hay otros universos, pero están en este

Nota: este artículo es el 600 publicado en este blog. Es sin duda una cifra. Muchas gracias por estar ahí, porque este blog existe para entretener al lector, o, al menos, intentarlo.

Decíamos en las entradas sobre comunicaciones hiperlumínicas que el tejido del espacio-tiempo no aplicaría a las leyes de la relatividad general. La materia, y la energía, que son en realidad dos caras de la misma moneda, y el tiempo, y el espacio, que son también dos caras de la misma moneda, son elementos que interactúan entre sí, pero cada uno con sus propiedades y características propias.

De hecho, el tiempo es una derivada del espacio, porque es la velocidad en el espacio el que regula el paso del tiempo, y el tiempo depende de la curvatura del espacio para su medición. Como muy bien explica la relatividad general, en realidad, velocidad y gravedad son, también de hecho, dos caras de la misma moneda.

Metaverse

Vimos, por lo tanto, que la curvatura del tejido del espacio-tiempo no tiene una partícula propia asociada, aunque podemos definir una partícula virtual, el gravitón, como entidad propia mínima. Ese gravitón es, de hecho, el átomo de espacio-tiempo del que habla la gravedad cuántica de bucles, una de las teorías que actualmente buscan la unificación de la relatividad general con la mecánica cuántica, y base de todos estos artículos. El gravitón transmite la onda gravitatoria doblándose sobre sí mismo, como la gota de agua se dobla para transmitir la ola del mar en su progreso hacia la costa.

Hemos visto también en anteriores artículos el desprestigio creciente que sufre la teoría de cuerdas. Aunque muchos físicos aún se aferran a ella, porque, al fin y al cabo, le han dedicado veinte, treinta, cuarenta años de su carrera profesional. Lo cierto es que la teoría de cuerdas, o no predice nada, o lo que predice, era ya sabido anteriormente.

De todas estas predicciones ya predichas, vamos a quedarnos con el concepto de multiverso. ¿En qué consiste? Es algo recurrente en los escritores de ciencia ficción, que usan esta idea a menudo de muchas formas y maneras para redactar sus historias. Básicamente, multiverso refiere a todos esos universos que son distintos al nuestro, pero que existen en su propio espacio-tiempo. La teoría de cuerdas predice diez elevado a la quinientos universos. Esos son muchos multiversos. Pero la cifra da igual. El caso es que se dice que esos multiversos son necesarios para explicar nuestro propio universo.

Veamos. Retrocedamos a los años cincuenta del siglo XX. La mecánica cuántica ofrece un misterio a los físicos. Se trata de uno de sus extraños y maravillosos fenómenos: el colapso de la función de onda. ¿Qué significa esto? En realidad está conectado con la famosa frase de Einstein: “Dios no juega a los dados”. Significa, sencillamente, que, cuando examinamos una partícula, esta mostrará un valor estadístico. Dicho de otro modo: no podemos saber con seguridad el valor exacto del estado de una partícula, solo podemos saber que tendrá un valor probabilístico determinado.

Otro ejemplo es la desintegración de una partícula. El neutrón, en estado libre, tiene una vida media de 12 minutos aproximadamente, verá usted diferentes valores dependiendo de la fecha de publicación del resultado, pero para efectos prácticos da igual. Si observamos el neutrón, de pronto se desintegrará. Si medimos muchos neutrones, y sacamos la media, veremos que tiende a 12. O a 14, si usted prefiere un valor más moderno. Pero insisto, da igual. El caso es que el valor cambia en cada ocasión.

¿Por qué? ¿Qué provoca que el neutrón se desintegre siempre en un tiempo distinto? ¿Por qué no se desintegra siempre al mismo momento? Porque la mecánica cuántica no funciona así. No podemos predecir cuándo se desintegrará un neutrón. Y ello conlleva un resultado inmediato: si no podemos predecir cuándo se desintegra un neutrón, mucho menos podemos saber el comportamiento de un sistema de partículas. Por eso se dice que las partículas, cuando no se observan, se encuentran en un estado probabilístico que se conoce como función de onda, que tiene un rango de valores que no podemos determinar. Esa función, cuando observamos la partícula, colapsa, es decir, toma un valor concreto, que está dentro de un rango de probabilidades, y que, obteniendo varias veces el valor, da una media estadística.

Bien, como digo, estamos en los años cincuenta. Cierto científico, en aquella época, propuso una idea, por la que le llamaron loco. Y es que es normal que ideas atrevidas conviertan a sus visionarios en locos. Luego la adoptó la teoría de cuerdas, y entonces creer en esa teoría no solo no era una locura, es que te echaban a patadas de la facultad de física si no creías en ella, como bien explica el doctor Lee Smolin en su libro. ¿En qué consiste esa idea de ese científico?

La idea es simple: cuando observamos una partícula, y observamos su valor concreto (cuando por lo tanto colapsa su función de onda), estamos viendo ese valor en nuestro universo. Pero, atención: por cada valor posible que pudiera tener esa partícula cuando ha colapsado, existe un universo donde ese valor ha sido el resultado.

La idea es, en mi opinión, cuanto menos, brillante y atrevida. Eso no significa que sea cierta por supuesto. Pero vamos a reflexionar un poco:

1.- Cuando comenzó la historia de la humanidad, la Tierra era plana y el centro del universo.

2.- Luego se vio que la Tierra era redonda, pero seguía siendo el centro del universo.

3.- Luego se vio que, en realidad, la Tierra gira alrededor del Sol. A alguno lo quemaron en la hoguera por decir estas cosas. Pero es así.

4.- Luego se vio que, al fin y al cabo, la Tierra es un planeta como cualquier otro, y que ese halo de exclusividad era un invento del orgullo y la vanidad del ser humano.

5.- Más tarde se vio que, en realidad, el poderoso Sol no es más que una estrella vulgar entre 200.000 millones de estrellas de la galaxia. La galaxia era, eso sí, todo el universo.

6.- Atención, porque la idea del punto 5 prevaleció hasta finales de los años veinte del siglo XX. Fue en esa época cuando por fin se entendió que esas masas lechosas llamadas nebulosas, que se creía se encontraban dentro de la galaxia, como Andrómeda, eran en realidad otras galaxias. De pronto, el universo tuvo un tamaño muy superior al que se creía. De esto no hace ni cien años todavía. Andrómeda era un “universo isla”, en el sentido de que era conceptualmente un universo como se había creído era el universo hasta entonces.

7.- Luego se vio que, en realidad, nuestra galaxia, la Vía Láctea, y Andrómeda, forman un grupo de galaxias de un cúmulo de galaxias, que a su vez forman parte de un supercúmulo. Actualmente se han detectado, atención, alrededor de doscientos mil millones de galaxias, cada una con unas cien mil millones de estrellas. Multiplique usted, pero busque una calculadora con muchos ceros. Le va a hacer falta. O saque un diez con exponente, pero la cifra seguirá siendo asombrosa.

8.- Y eso es el universo visible. Ahora se sabe que, en realidad, una gran parte del universo no es visible, por ser superior su tamaño al tiempo de la galaxia, como expliqué en los artículos anteriores.

9.- ¿Qué toca ahora? Fácil: si ni la Tierra está sola, ni el sistema solar es único, ni la galaxia es única, ni el universo visible lo es todo, ¿cuál es el siguiente paso? Efectivamente: suponer que, en realidad, este universo, es uno entre miles de millones. Es un nuevo salto en la escala, que ha ido creciendo conforme avanzaba nuestro conocimiento del universo. ¿Qué significa eso?

10.- Significa, lisa y llanamente, que nuestro universo no tiene nada de especial. Es un universo más, con unas leyes físicas que le son propias, y con una naturaleza que es única a este universo. Otros universos pueden tener otras leyes físicas, otras escalas temporales, e incluso cosas tan curiosas como que puedan existir dos tiempos, o tres, a la vez. Usted podría estar naciendo y jubilándose a la vez en ese universo. Vaya lío.

No todos esos universos serían candidatos para albergar vida. Este universo en concreto dispone de leyes que han permitido la vida, precisamente porque esas leyes son adecuadas para ello. A eso se le llama principio antrópico, y estuvo muy de moda en los años noventa del siglo XX, aunque ahora no se suele hablar de ello. Es un principio que ha creado mucha polémica sin duda. Precisamente es una de las razones para explicar que existen muchos universos, aunque no sea la única razón, siendo la probabilidad de la función de onda la razón principal.

Una de las características que se le otorgan a esos universos son propiedades similares al nuestro, al menos, conceptualmente. La idea de energía sería un elemento fundamental, y la de energía de vacío sería, para cada universo, ese, podríamos llamar, residuo de energía que algunos creen es la candidata a energía oscura. Esa energía actuaría entonces a grandes distancias, amplificando la expansión del universo, y provocando, llegado un momento en un lejano futuro, lo que se conoce como el “big rip” o la gran rotura, o el gran desgarro si lo prefiere. La fuerza será tan poderosa que literalmente romperá los átomos, convirtiendo al universo en una sopa informe de partículas expandiéndose a velocidades muy superiores a la de la luz. Recientemente han aparecido datos que podrían confirmar la idea de que el “big rip” sería un candidato real al fin del universo como lo conocemos.

Esa energía de vacío se ha querido ver como una fuente de energía. En algunos episodios de “Expediente X” los extraterrestres la usan para mover sus naves. La realidad es que esa energía no es factible para generar potencia y mover máquinas, producir electricidad, etc. No lo es porque es una energía residual mínima, con partículas virtuales de existencia brevísima.

Pero es de suponer que otros universos, los metaversos de los que se habla en la teoría de cuerdas, y que ya fueron imaginados en los años cincuenta del siglo XX, pudieran tener energías de vacío superiores. En teoría de cuerdas se explica que cada universo nace con un potencial energético,  que decae hasta un valle llamado energía residual o energía del valle. Unos supuestos habitantes de ese mundo no podrían usar su energía, porque sus máquinas requerirían energías a la vez superiores, como ocurre en el nuestro.

Pero ¿qué pasaría si pudiéramos enlazar un universo con una energía de vacío superior al nuestro? ¿Qué ocurriría si pudiéramos tender un puente de Einstein-Rosen, no a otro punto de nuestro universo, sino a un universo con una energía de vacío superior? El fenómeno resultante sería similar, conceptualmente, al de la energía hidráulica.

Una persona puede estar en un lago, y no podrá hacer uso de la energía potencial del agua del lago, porque se halla en calma. Pero si el lago lleva a un río, y el río lleva a una cascada, toda esa agua adquiere energía. La energía que adquiere la consigue porque cambia su energía potencial, al estar a mayor altura, por energía cinética, debida a la caída. Entonces, esa energía puede mover un generador, para producir electricidad.

Un metaverso en un estado de valle con una energía de vacío superior al nuestro es un candidato al lago. Una conexión con ese universo crearía una comunicación entre ambos universos, que provocaría una fusión de ambos universos. El resultado sería que a nuestro universo llegaría una energía de vacío que se encuentra en un estado superior al nuestro, y que puede convertirse en trabajo, generando energía.

Es muy importante remarcar que esto no es una máquina de movimiento continuo. Ni viola las leyes de la termodinámica. Y no lo hace porque nuestro universo adquiere una energía superior, mientras el metaverso conectado pierde energía. Con el tiempo, ambos universos se habrían estabilizado en el punto medio. Ambos tendrían el mismo nivel de energía de vacío, y la corriente se estabilizaría. Pero pasarían eones, en función de la pérdida de energía de uno y la adquisición del segundo, hasta que eso ocurriese.

¿Cómo podríamos enlazar con otros universos? De hecho, la pregunta es: ¿dónde están esos supuestos universos? Es importante aclarar que nuestro universo no tiene “bordes”, por mucho que sea complejo o difícil de entender. No existe eso de “lo que hay más allá del universo”, al menos físicamente hablando. Lo mismo ocurría con la Tierra. ¿Dónde está el borde de la Tierra? No existe. Los barcos no se caen en un final, como se creía. Si das la vuelta a la Tierra, llegas al punto de origen. Si das la vuelta al universo, llegas al punto de origen. Con el resto de esos supuestos universos ocurre lo mismo. Todos compartimos y estamos en el mismo sitio, pero en planos distintos. Esto es lo que conceptualmente la teoría de cuerdas llama “D-Branas”, una idea que, de nuevo, no es original de la teoría, sino anterior.

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Este soy yo mientras escribía estos artículos

Para enlazar con otros universos se requiere romper el tejido del espacio-tiempo del que habla la gravedad cuántica de bucles. Crear un jirón en el tejido, para conectar con otros universos.

Un efecto secundario de este proceso es que ambos universos cambian en el proceso. La energía de vacío decrecería en un universo, y crecería en otro, cambiando el valor de la constante de estructura fina de Sommerfeld, con lo cual, ambos universos dejarían de ser lo que son, y ambos terminarían siendo esencialmente iguales en sus características y leyes físicas.

¿Es todo esto una locura? Probablemente. Pero no estoy solo en mi locura. Isaac Asimov, en su libro “Los propios dioses” ya propuso una idea similar, por la que un universo con leyes distintas transmitía material no radioactivo de ese universo al nuestro, y nosotros al suyo. Las distintas leyes de ambos universos provocarían que esas materias se volviesen radioactivas en sus nuevos universos, adaptándose a las nuevas leyes físicas. Esa radioactividad se podría usar para generar energía. Es otro concepto, pero tiene una base similar. En este caso que presento no se trata de radioactividad, sino de un enlace directo, usando la energía de vacío como modelo energético.

Es energía limpia. Pero tiene una consecuencia: la pérdida de energía del metaverso, y la obtención de esa energía en este universo, provocaría una paulatina modificación de las constantes universales, como ya he dicho. A largo plazo, eso modificaría las propiedades de nuestro universo.

¿Qué podríamos hacer con esa energía? Una nave con un motor que permitiese crear un puente Eintein-Rosen con otro universo, y aprovechar su energía de vacío, podría obtener una potencia impresionante para doblar el espacio-tiempo, creando un motor warp hiperlumínico, siguiendo el principio de las ideas de la métrica de Alcubierre. Pero eso sería solo el primer paso. En otro momento hablaré de otras posibilidades una vez obtenida una energía de tal magnitud.

¿Cuánto tiempo ha de pasar antes de que nos viésemos afectados? Porque leyes distintas conllevan físicas y químicas distintas. Nuestros cuerpos, y la vida, podrían verse afectados. Los procesos metabólicos requieren de un valor preciso de la naturaleza para que sean factibles. Pero esos cambios llevarían eones hasta producirse, con lo que podríamos estar tranquilos hasta nuestra propia extinción en alguna guerra estúpida y absurda de esas que organizamos cada cierto tiempo. Así que no habría que preocuparse. En teoría.

¿Suena todo esto a ciencia ficción pura y dura? Naturalmente. Ya advertí que todo este texto y estas ideas han de tomarse como lo que son:  especulación. Pero también quiero insistir en la necesidad de especular para poder ir más allá de lo que actualmente vemos y conocemos. Sin especulación no hay hipótesis. Sin hipótesis no hay teorías. Sin teorías, no hay ciencia. Lo que finalmente sea real o no se verá en el futuro. Algunas ideas nunca serán posibles, otras quizás requieran de miles de años de investigación, otras serán más inmediatas.

Pero una cosa es cierta: hemos de buscar nuevos caminos y soluciones para la humanidad. Donde sea,  y como sea. Está en juego nuestro futuro. Y eso no es especulación, eso es una realidad evidente. Por lo tanto, cualquier idea que pueda ser beneficiosa para la humanidad, bienvenida sea. Ideas de científicos serios por supuesto, yo solo me dedico a imaginar cosas, y no se me ha de tomar en serio más que como una persona que sueña con posibilidades. Pero otros abrirán caminos, y a esos deberemos seguir en la senda del progreso científico. Porque son ellos los que encuentran soluciones que puedan beneficiarnos a todos. Un abrazo.


Energía de vacío en la Wikipedia.
Puente Einstein-Rosen en la Wikipedia.
Motor de curvatura, una explicación.

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