Matrix y los universos holográficos

Una de las películas más conocidas de ciencia ficción de los últimos veinte años, y sin duda un referente que ya se ha convertido en un clásico, es «Matrix», aunque el título original es «The Matrix» (1999). En esta película se da una vuelta de tuerca más a un concepto del que ya se hablaba hace 2.600 años. Sí, aunque pueda sorprender a algunos, el argumento de Matrix ya fue expuesto, en su concepto básico, por Platón, cuando nos explicó su «Mito de la caverna«, que es en realidad una alegoría.

En esta alegoría, Platón viene a decirnos que lo que vemos son las sombras proyectadas de la realidad. Es decir, que el universo que observamos es un reflejo del que realmente existe.

Este concepto que comenzó siendo una idea filosófica, el hecho de estar atrapados en una realidad que es el reflejo de una realidad superior, pasó luego al cristianismo en forma de la idea de un reino superior donde van las almas, aunque la idea como tal es ciertamente mucho más antigua. Los antiguos egipcios entendían que el universo humano era un camino para el viaje final a un universo real con sus propias reglas, siendo este mundo solo un tránsito temporal.

Es evidente que el ser humano ha tenido siempre una idea fija: este universo no es real, es una sombra, un reflejo, una proyección de otro. Y he aquí que, en los años noventa, el doctor en física teórica Gerardus ‘t Hooft desarrolló un concepto, luego mejorado por Leonard Susskind, uno de los padres de la teoría de cuerdas, explicó, durante la segunda revolución de las cuerdas, que el universo es en realidad una proyección holográfica de un universo real.

Principio holográfico.

A este concepto lo llamó «Principio holográfico«. Básicamente, y dejando de lado las siempre enrevesadas matemáticas que van asociadas a las teorías de cuerdas, lo que se puede determinar es que el universo tridimensional existe en base a una proyección en tres dimensiones de un universo real que se basa en solamente dos dimensiones. Del mismo modo que una proyección realmente bidimensional toma tres dimensiones mediante holografía, el universo real solo dispone de dos dimensiones, que se reflejan en tres mediante un proceso que nosotros percibimos como tridimensionalidad.

Esto puede confundir al lector sin duda, y hará bien, porque es uno de los muchos conceptos que se mueven actualmente en el campo de la física teórica que, teniendo una base matemática, no dispone de ninguna prueba real física demostrada o demostrable de momento, ni parece que vaya a tenerla. Ya hemos visto en anteriores entradas cómo la teoría de cuerdas está cayendo, cada vez más, en un vacío de abandono, en el que solo sus más acérrimos defensores siguen postulando sus ideas.

Más allá del principio holográfico.

El concepto de universo holográfico, como la propia teoría de cuerdas, pueden tener aspectos de la realidad del universo. Nadie niega eso. Lo que no se puede es trabajar constantemente con una teoría que es no falsable, es decir, que no permite demostrar si es o no válida. Si yo digo «la gravedad aumenta un 200% cuando nos encontramos a cien metros de la superficie», se puede demostrar que es falso; se coloca un objeto a cien metros y se comprueba si el campo gravitatorio aumenta un 200%. Como no lo hace, y diferentes observadores experimentales pueden repetir el mismo test varias veces en diferentes lugares, podemos concluir que la teoría de la gravedad aumentada a cien metros de altura es falsa.

Esto no es posible con el principio holográfico, ni con la teoría de cuerdas. Pero esto no significa que algunos aspectos de sus ideas no sean correctos. Significa que tenemos que ir más allá de estos conceptos, y crear otros, que quizás terminen explicando aspectos parecidos del universo, con parecidas consecuencias y conclusiones, pero de tal forma que podamos verificar si son o no falsables.

Porque, ¿es el universo que percibimos el real? Aquí no hace falta teorizar, ya se lo digo yo: no. ¿Por qué no? Por una razón muy sencilla: nuestros sentidos son físicos y limitados. No vemos el universo real; lo que vemos es una interpretación del universo que crea nuestro cerebro, y esa interpretación se ha formado en base a un proceso evolutivo, que ha dado lugar a un órgano, nuestro cerebro y sistema nervioso, que tiene como finalidad no mostrarnos el mundo real, sino el mundo que mejor se adapta a nuestra supervivencia.

Por lo tanto, el cerebro no nos muestra un mundo ideal y perfecto, sino el mundo que necesitamos ver para vivir y, sobre todo, sobrevivir. Esto tiene consecuencias a todos los niveles, incluyendo que, muchas veces, vemos lo que queremos ver, no lo que vemos.

Los límites de la Teoría Estándar.

Hoy en día sabemos que tenemos una teoría muy detallada y precisa para explicar tres de las cuatro fuerzas del universo: el electromagnetismo, la fuerza nuclear fuerte, y la fuerza nuclear débil (como siempre recordando que la gravedad no es en realidad una fuerza, aunque en muchos casos se pueda tratar como tal). Esa teoría se llama «Modelo estándar de la física de partículas», o, para los amigos, «Teoría estándar«.

La Teoría Estándar es fruto del trabajo de incontables físicos a lo largo de los últimos setenta años, y su piedra final para reafirmar su base fue el famoso bosón de Higgs, la mal llamada «partícula de Dios», un desafortunado nombre que le puso un periodista, y que el propio Peter Higgs niega tenga algo que ver con Dios. La importancia del bosón de Higgs es que impregna al universo con un campo específico que da masa al resto de partículas. Es como el lienzo donde se pintan las figuras para que tengan forma, si se me permite una metáfora florida.

La Teoría Estándar no nos dice, sin embargo, muchas cosas sobre el universo. No nos explica la gravedad. Ni de ella surgen las explicaciones para explicar las misteriosas materia oscura y energía oscura. Ni nos explica cuáles son los fenómenos asociados con la gravedad cuántica, es decir, la física asociada con la gravedad desde el punto de vista cuántico, algo necesario para poder explicar correctamente la dinámica del centro de los agujeros negros, o el propio origen del universo, dos situaciones donde la Teoría Estándar encuentra sus límites.

Todo ello debe quedar reflejado en una teoría mayor, que aúne relatividad general y mecánica cuántica. Todo eso ya lo sabemos, y la física lleva décadas sin avances significativos en esta materia. Se han descrito teorías, como la de cuerdas o la gravedad cuántica de bucles, pero sin que ninguna de ellas, y otras, lleguen a una conclusión final, y, por supuesto, falsable.

Se hace evidente, por lo tanto, crear una nueva teoría. Y, de momento, no parece que estemos cerca de ningún trabajo que realmente pueda aportar soluciones completas, y no parciales, de la naturaleza total del universo.

Universo complementario: los puzzles de Juan y Helena.

Juan tiene un puzzle. Pero a este puzzle le faltan piezas. El fabricante cometió un error, y no puso todas las piezas. Algunas de esas piezas fueron a parar al puzzle de Helena, que tiene las piezas de Juan, pero no las suyas propias. Sin embargo, algunas piezas del puzzle de Helena fueron a parar a Juan.

El puzzle de Juan es un león. El puzzle de Helena es un paisaje de montaña. ¿Cómo van a ver cada uno de ellos el paisaje completo? Es imposible.

Si el universo de Juan y Helena se compone de sus respectivos puzzles, nunca verán un puzzle completo. Verán formas determinadas, pero también piezas que no parecen encajar en ningún sitio. ¿Qué hacer con esas piezas? Descartarlas es tentador, pero no es riguroso ni científico; un buen científico tiene en cuenta todas las piezas, incluso las que no encajan con las demás.

Lo que hará un buen científico es pensar que, esas piezas, en realidad, forman parte de otro puzzle. ¿Por qué no? Si tenemos un puzzle, ¿hemos de concluir que solo existe una figura a construir? ¿Por qué un solo puzzle?

Efectivamente. Juan y Helena están concluyendo, por separado, que cada uno tiene piezas que corresponden a otro puzzle. Por eso esas piezas no encajan en su puzzle, en este caso, su universo. Y no encajarán jamás.

Si cada puzzle es un universo, podemos determinar que necesitamos los dos universos complementarios para poder encajar todas las piezas correctamente.

Se ha especulado durante décadas sobre esta idea. ¿Existe un universo complementario al nuestro? Una imagen en un espejo. Casi igual, pero no exacta. La idea parte de ciertas nociones y aspectos que no se pueden explicar por sí mismos con un solo universo; por ejemplo, la antimateria. Se supone que se creó la misma materia que antimateria. ¿Dónde fue a parar la antimateria? ¿Por qué desapareció?

Por una ligera asimetría. La antimateria no cumple con exactamente las mismas leyes físicas que la materia. Poco a poco se van discerniendo datos que podrían ir indicando una asimetría, el último detectado por el detector LHCb del acelerador del CERN. No da todas las respuestas, ni nos da toda la información de por qué hay más materia que antimateria, pero es precisamente esa la pista que buscamos: las piezas que faltan en el puzzle del universo. Por cierto, para los del universo complementario lo que nosotros es antimateria ellos lo llamarán materia, y viceversa. Efectos de los espejos universales.

¿Faltan piezas?

¿Faltan realmente piezas? Si es así, no podremos terminar nunca el puzzle del universo si solo buscamos esas piezas en este universo. Tendremos que acudir a Helena, o a Juan, para que en cada caso uno le suministre al otro las piezas que faltan. De este modo, tanto Juan como Helena podrán terminar sus puzzles, y colgarlos de la pared. Y los dos tendrán, con la ayuda de su complementario, el universo que tanto ansiaban acabar.

Pero, como siempre, todo esto es teoría y especulación. La verdad, sea cual sea, se ríe de nosotros todavía. Hora es de hacerla callar. Y ello requiere trabajo, investigación, y esfuerzo. Si acabamos el siglo con resultados está por ver. Pero queda mucho, mucho camino por recorrer.

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Más información:

• Platón y la búsqueda del mundo real.
• Bosón de Higgs.
• Teoría de cuerdas.