Universo – Página 2 – Dioses de la Realidad

La Historia Interminable III

Y por último, llegamos al nivel IV del multiverso, que engloba a todos los demás y es el más abstracto de todos. La mayor aportación a este nivel la realizó Max Tegmark, pues de él parte la idea de que las matemáticas son algo más que simples números, son una entidad real en sí misma.

Para ello hay que observar a la naturaleza de cerca para darnos cuenta de que existen patrones y figuras matemáticas por todas partes. Vamos a acercarnos a algunos ejemplos:

¿Os habéis fijado que las flores tienen pétalos en función de los números 3, 5, 8,13 pero rara vez los tienen en cantidades intermedias como 4,6,7,9,10,11 o 12?

Éstos números son parte de la secuencia de Fibonacci, llamada así por el matemático italiano que la describió en el siglo XIII. Se comienza con los números 1 y 1, y a partir de ahí, se suman los dos últimos números. Es decir: 1+1 =2; 2 +1 =3; 3+2 =5; 3+5=8…

A medida que la sucesión crece, el cociente entre dos números consecutivos se aproxima al número áureo, que equivale a 1,618033… representado por la letra griega φ (phi) o Φ (Phi) en honor al escultor griego Fidias. Este número aparece en obras de arte como el Partenón o en la pirámide de Keops. También lo podemos encontrar en las partes del cuerpo humano como la relación entre su altura y la altura de su ombligo, en la relación entre la distancia del hombro a los dedos y del codo a los dedos y la distancia del codo a los dedos.

Bastante curiosos son algunos moluscos como el nautilo que vive dentro de una extraordinaria y compleja concha formada por cámaras interiores por las que va saltando a medida que crece. Éstas poseen un patrón oculto, la proporción del ancho de cada cámara es una constante, es decir, cada una es 3,2 veces el ancho del giro anterior. Pero, no solo los pétalos siguen la sucesión de Fibonacci, también lo hacen las ramas de los árboles y las hojas de los tallos, el centro de un girasol, el numero de hojas de una espiral de la alcachofa, los huracanes, el ADN, algunas galaxias, entre otros muchos lugares.

Los números que están escondidos en la naturaleza son muy importantes porque si los cambias un poco y dices que el protón es 5.000 veces más pesado que un electrón, en lugar de 1.836 veces, entonces moriríamos. Un pequeño cambio en los números aunque sea en pequeño porcentaje podría hacer explotar el sol.

Para Tegmark, las matemáticas no son un medio para describir la realidad física, como son consideradas desde la visión aristótélica, sino más bien en la línea de Platón y su “Mundo de las ideas ”. Por lo que se puede decir que sus teoría sobre el universo matemático se encuentran a medio camino de la física y la filosofía.

Platón pensaba que el mundo físico estaba en continuo cambio, sin embargo, eso no impedía que pudiésemos tener definiciones verdaderas sobre la realidad ¿como? Pues porque todos los seres materiales, a pesar de sus cambios y diferencias, tienen una configuración específica que los hace ser lo que son, ya se trate de un gato, una manzana o una piedra. Según Platón, esto es posible porque existe un molde “idea” que es eterno e inmutable y de cuya imagen estaba copiado el mundo físico.

Texmark considera que ese mundo de las verdades absolutas está formado por las matemáticas. Todo cuanto existe en nuestro universo, galaxias, planetas y la complejidad de los seres vivos son el producto de una estructura matemática y sus respectivas ecuaciones. Pero esta estructura gobierna nuestro universo dándole sus características, en cambio, otras estructuras matemáticas con sus ecuaciones gobiernan otros muchos universos paralelos muy distintos al nuestro.

Si para Platón la realidad se dividía entre el Mundo Sensible (realidades cambiantes que se captan con los sentidos donde todo es apariencia) y el Mundo de las Ideas (entidades absolutas, universales, eternas e inmutables que están más allá del tiempo y que son la auténtica realidad), Texmark distingue igualmente dos formas de ver la realidad: desde fuera de la misma con la visión global de un pájaro y como una rana que vive dentro de la estructura. La rana siente el paso del tiempo, pero es sólo una ilusión. Para el pájaro la estructura matemática es inalterable, no sucede nada porque contiene todo el tiempo a la vez. Si la historia de nuestro universo fuera una película, la estructura matemática no sería un fotograma sino todo el DVD.

La principal diferencia con los tres anteriores niveles es que ellos comparten la misma estructura matemática en cambio, el nivel IV se refiere a mundos con estructuras distintas y ecuaciones diferentes.

Os dejo este precioso vídeo sobre la geometría y la naturaleza. Que lo disfrutéis

Referencias:

– Shut up and calculate. Max Tegmark

– Filosofía Mínima. José Ramón Ayllón Vega

– Max Tegmark: El universo es una matriz matemática infinita

– Programa «Redes». En busca de otros universos

– ¿Está el universo realmente hecho de matemáticas?

– La espiral de Fibonacci

La Historia Interminable II

El multiverso de nivel III abarca los universos que despiertan una mayor fascinación. Pueden ser casi una copia exacta de nuestro mundo con una leve variación, como si fueran una imagen de nosotros mismos en un espejo de infinitos reflejos. Se caracterizan porque coexisten con nuestra realidad de forma simultánea. Parecen tan cercanos… sin embargo, siempre ajenos los unos de los otros, nunca llegarán a establecer contacto.

La hipótesis sobre los “muchos mundos” fue propuesta en 1955 por el físico Hugh Everett y su interpretación más común es la siguiente:

Cada vez que se produce un suceso cuántico, el observador se «ramifica» en todos los posibles resultados. Todas estas ramas existen en diferentes mundos simultáneamente y todas son igualmente reales. El observador no tiene acceso a los demás mundos y sólo es consciente del mundo en el que se encuentra. Este universo en superposición se denomina MULTIVERSO

La conciencia del observador carece en esta teoría de influencia alguna sobre lo que sucede. Cada universo existe por separado y son inaccesibles entre ellos. Como se comentó en “Malditas Interferencias”, cuando se hacía pasar un rayo de luz sobre las dos rendijas a la vez se obtenía un patrón de interferencia. De igual forma, cuando se repetía el experimento lanzando fotones uno a uno sobre ambas rendijas se volvía a obtener dicho patrón típico de las ondas. Fue entonces cuando surgió la pregunta…

¿Cómo podía un solo fotón pasar por ambas rendijas al mismo tiempo y provocar interferencias? ¿con qué interfería el fotón?

La interpretación de Copenhague defendía que, mientras no eran observados, los fotones o cualquier otra partícula con la que se llegara a realizar el experimento, no existían realmente, sino que eran una onda de probabilidad, es decir, el fotón interfería consigo mismo como parte de la “nube” de posibilidades en la que se hallaba envuelto. Sólo la observación-medición causaba el colapso de onda y la realidad se materializaba, lo que equivalía a que el fotón entrase sólo por una de las dos rendijas y desapareciera el patrón de interferencia.

Pero, la interpretación de los “muchos mundos” nos da una explicación muy distinta, como hemos visto, al defender que existe un mundo donde el fotón entra por la ranura de la derecha y otro, exactamente igual, donde lo hace por la de la izquierda… pero, mientras que esto no sucede…

¿Qué provoca la interferencia del fotón?

El físico David Deutsch dió la respuesta. Aquello que interfiere son los denominados fotones-sombra, es decir, existe un fotón “fantasma” que entra por la otra rendija e interfiere con nuestro fotón tangible desviándolo. Estos fotones-sombra no se pueden ver ni detectar porque no son “reales”, pero existen en sus respectivos universos.

¿Qué quiere decir esto?

Pues, que en este experimento podemos presenciar, mediante la interferencia, cómo esos otros universos paralelos ¡invaden el nuestro! Por cada fotón-tangible, Deutsch considera que existen un trillón de fotones-sombra. Esta multiplicidad de universos salidos de cada suceso cuántico se han producido desde el primer milisegundo después del Big Bang, por lo que todos los escenarios han ocurrido y todas las posibilidades ocurrirán en este concurrido multiverso.

En la serie de televisión «Fringe» los universos paralelos se podían comunicar usando una máquina de escribir y un espejo.

La hipótesis de los “muchos mundos” aunque matemáticamente aceptable y de imposible refutación, no ha gozado nunca de buena fama entre los científicos por ser demasiado “compleja”, por el derroche de tanto universo frente a la simplicidad que buscan siempre los físicos. También se la ha acusado de violar la ley de conservación de la energía, sin embargo, no es que el universo entero se divida literalmente cada vez que sucede un evento cuántico, sino que simplemente damos cuenta del universo en el que estamos.

Esta teoría ha resultado muy atractiva para el género de ciencia-ficción. Podemos ver ejemplos en la novela de Michael Crichton «Rescate en el tiempo”, en el cuento de Jorge Luis Borges «El jardín de los senderos que se bifurcan”, en películas como “Regreso al futuro” o la última entrega de Star Trek y en series de televisión como “Doctor Who” , “Fringe” o «FlashForward». También ha dando lugar a un subgénero denominado “ucronía” donde se narran sucesos históricos que en un momento determinado dieron un giro y se desarrollaron de forma alternativa. Podemos ver algunos ejemplos en en el premiado libro de Philip K. Dick “El hombre en el castillo”, en la película “Malditos Bastardos” de Tarantino o en el documental «Viva la República».

Primeros minutos del documental «Viva la República»
donde se muestra una España en la que los republicanos ganaron la Guerra Civil

Pero la interpretación de los «muchos mundos» tiene una consecuencia lógica realmente sorprendente. El cosmólogo Max Tegmark desarrolla en 1988, un experimento imaginario basado, una vez más, en el “Gato de Schrödinger”. Aunque esta vez, para tener la perspectiva desde el punto de vista del felino, éste fue sustituido por una persona sentada con una pistola apuntando a su cabeza

¡Menos mal que son mentales estos experimentos!

Pues bien, esta pistola tenía un mecanismo que dependía del sentido del giro de una partícula cuántica, si lo hacía en el sentido de las agujas del reloj se disparaba y si lo hacía al contrario no. Según la interpretación de Copenhague existía 50% de probabilidades de que el individuo se pegara un tiro cuando apretara el gatillo, por lo que si lo hacía varias veces al final terminaría muriendo. Pero, desde el punto de vista de los “muchos mundos” en cada intento de disparo el universo entero se desdoblaría en dos, uno donde el suicida moriría y otro donde permanecería vivo y volvería a intentar el tiro por lo que el universo se desdoblaría, de nuevo, en su dos posibilidades y así sucesivamente.

¿A qué conclusión se llega con esta experimento?

Pues que siempre existirá un universo donde el individuo permanezca con vida por más que intente suicidarse llegando a una situación conocida como inmortalidad cuántica. El individuo sólo podrá percibir el universo donde puede existir, sin embargo, los posibles espectadores del experimento si podrán vivir el drama de un disparo en toda regla. Y se puede ir más allá en esta idea. El universo donde el individuo está vivo es su propio universo, mientras en que el universo donde muere es el universo de los demás. La interpretación de la necesidad de la conciencia para la existencia de la realidad (descartada al principio) y la interpretación de los múltiples universos podrían ser ciertas al mismo tiempo

¿Cómo?

Si existieran tantos universos como mentes conscientes cada uno con su propia realidad. Por lo cual la muerte de una persona sólo existiría en los mundos de las demás y nunca en el suyo propio. ¡¡¡ Menuda locura!!!

Aunque parezca increíble la advertencia, os tengo que pedir que no realicéis este experimento. No seríais los primeros que se le ocurriría intentar algo así. El 28 de febrero de 2014, Gabriel Magee, ejecutivo de JP Morgan se arrojó desde lo alto del edificio donde trabajaba para poner en práctica el suicidio cuántico.

¿Qué no os lo creéis? Aquí os dejo un enlace a la noticia:

«Un ejecutivo de JP Morgan ha saltado al vacío.»

Anteriormente a este hecho, dos jóvenes habían creado un mecanismo donde recibirían una inyección letal en el caso en que el número de la lotería que jugaban no resultara premiado. De esta forma quedarían excluidos de los universos donde ésta no les tocara, sobreviviendo donde si resultaran millonarios. No sabemos cómo les irá en otros universos, lo que sí sabemos es que en éste están bastante muertos.

Referencias:

– De la nada a los infinitos multiversos. Pedro Blanco Naveros

-¿Somos Inmortales?. Anthony Peake

– Internet Encyclopedia of Philosophy

– How We Came to Know the Cosmos: Light & Matter by Helen Klus

La Historia Interminable I

La creencia de que existen otras personas idénticas a nosotros viviendo en mundos similares al nuestro, en alguna parte del tiempo y del espacio o en otras dimensiones, ha fascinado a la humanidad desde los tiempos más remotos.

Ya en la antigua Grecia, Anaximandro se planteaba la posibilidad de otros universos y, desde entonces, esa idea ha estado presente en la filosofía y en el inconsciente colectivo, siendo plasmada en cientos de obras de ficción.La idea de los universos paralelos es más compleja de lo que parece a simple vista. La ciencia ha llegado a especular con la existencia de una diversidad de ellos y los ha clasificado atendiendo a sus peculiaridades. El cosmólogo Max Tegmark los catalogó bajo el término de “Multiverso ” en una jerarquía de cuatro niveles, cada uno de los cuales se expande sobre su nivel anterior.

NIVEL I

El primer nivel parte de la teoría de la expansión y de que el universo es infinito, aunque al seguir siendo único, no aporta nada nuevo sobre su origen, pero si nos muestra algo sobre sus peculiaridades:

Según la teoría de la inflación, a los 10-36 segundos del Big Bang, el universo experimentó una expansión ultrarrápida incrementando su tamaño de tal forma que a la fracción de segundo siguiente era 1070 veces más grande, naciendo las primeras partículas.

Cuando la inflación terminó, el universo continuó expandiéndose a un ritmo mucho más tranquilo hasta alcanzar el tamaño actual, algo que sigue haciendo hoy en día a la misma velocidad y en todas las direcciones. Es decir, la teoría inflacionaria nos explica por qué el universo se está expandiendo, y además, que es mucho más grande de lo que nos imaginábamos.

Nuestro universo visible, es sólo una minúscula parte del universo total. La parte del universo que podemos ver (porque la luz ha tenido tiempo de volver hasta nosotros para iluminarlo) posee un radio que es el resultado de multiplicar la velocidad de la luz por la edad del universo, es decir, unos 46.500 millones de años luz. A este límite se le denomina Horizonte y más allá de él no podemos ver nada.

Ahora bien, la expansión del universo no sucedió en un punto determinado porque el universo no tiene centro, lo que sucedió fue la expansión de todos los puntos al mismo tiempo. Esta expansión creó infinitas regiones desconectadas entre si que compartirían las mismas leyes de la física. Es decir, podrían existir infinitas regiones del espacio igual a nuestro universo visible, pero que no podemos ver.

¿Qué quiere decir esto?

Al existir otras regiones del espacio semejante a la nuestra podría también encontrarse otro planeta igual a la Tierra e infinitos doppelgänger (personas iguales a nosotros) con vidas distintas o parecidas e infinitas combinaciones. Esto sería posible porque la materia sólo puede tener un número limitado de formas, después inevitablemente se repite. Pero, estas regiones estarían muy, muy alejadas de la nuestra por lo que sería imposible podernos comunicar con ellas.

El siguiente video corresponde al programa «Redes» y aquí se explica cómo es posible que haya una repetición de sucesos dentro de un mismo universo.

Si la cosmología inflacionaria defiende que nuestro universo se formó mediante un periodo de expansión rápida de un diminuto trozo de espacio tras el Big Bang, podría suceder que otros trozos de espacio se hubieran inflacionado también a partir de otros Bing Bangs formando una serie de universos burbuja, que compartirían un mismo espacio vacío. Algunos de estos universos aparecerían y se extinguirían mientras que otros evolucionarían.

Los universos se sucederían unos a otros indefinidamente. Estaríamos en un multiverso de universos clasificado como

NIVEL II

Las constantes físicas no tendrían que ser iguales en cada burbuja, cada una podría tener diferente número de dimensiones espaciales y temporales, así como, unas características iniciales diferentes. Como resultado de ello, algunos universos no podrían llegar a producir vida.

La Teoría M también nos describe la existencia de universos paralelos de este nivel. Dicha teoría necesitaba de una dimensión más (10 + 1) que la teoría de cuerdas y se averiguó que esta dimensión extra permitía que las cuerdas se estiraran hasta formar objetos parecidos a membranas que podían tener 3 o más dimensiones.

Estas membranas tendrían unos bordes en forma de ondulaciones que les permitiría estar en constante movimiento. La existencia de membranas gigantes y dimensiones paralelas planteó la posibilidad de que nuestro universo estuviera alojado dentro de una de ellas en un espacio mucho más grande, donde podrían existir otras membranas con sus universos. Algunos de ellos radicalmente distintos al nuestro, otros podrían ser parecidos y todos ellos existirían en las dimensiones adicionales de la teoría M. Y aunque estos universos paralelos estarían separados por millonésimas de milímetro, no podríamos tocarlos nunca.

Se cree que nuestro universo fue el resultado del choque de dos membranas que dieron lugar al Big Bang, y también, es posible que la membrana que habitamos vuelva a chocar en el futuro originando un Big Bang nuevo.

En la siguientes entradas seguiremos con el multiverso de nivel III y IV que, como veremos, tienen unas particularidades muy distintas a estos dos niveles.

Referencias:

– Documental :»El Universo Elegante. Bienvenidos a la 11ª dimensión». Brian Greene

– El tejido del cosmos. Brian Greene

– Multiversos

¿Qué Pasaría Sí…? II

Además de este ajuste individual de las fuerzas de la naturaleza para que pueda existir vida, existe un ajuste preciso entre ellas. El físico Paul Davies considera que si la relación entre la fuerza nuclear fuerte y la electromagnética fuera diferente en una parte en 10 billones, las estrellas no podrían formarse y si la relación entre la gravedad y la fuerza nuclear débil no se mantuviera en una parte en 10⁴⁰…

NO EXISTIRÍAMOS

La proporción entre las constantes de fuerza electromagnética y gravitatoria también debe estar en equilibrio perfecto, un incremento tan sólo en 10⁴⁰ de nuevo, provocaría que sólo existiesen estrellas pequeñas y un aumento en la misma cantidad provocaría que sólo existiesen estrellas grandes, por lo que…

NO EXISTIRÍAMOS

Pero podemos seguir hablando de ajustes increíbles a nivel atómico. Si el neutrón no pesara un poco más que el protón dentro del núcleo del átomo la vida de las estrellas sería de tan sólo unos pocos siglos. Si las cargas eléctricas de los electrones y los protones no estuviesen equilibradas con gran precisión, todas las configuraciones de materia serían inestables, en ambos casos…

NO EXISTIRÍAMOS

Las creaciones más importantes del universo se deben a los estados de equilibrio entre las diferentes fuerzas de la naturaleza y sus tamaños están determinados por la constante de estructura fina y la constante gravitatoria.

Las condiciones necesarias para nuestra existencia dependen, pues, de los valores de estas constantes. Tan sólo con que la constante de estructura fina desviara su valor en 1 por 100 sería suficiente para que las estrellas no pudieran generar los elementos pesados necesarios para la vida, por lo que…

NO EXISTIRÍAMOS

La expansión del universo ha cambiado en los últimos millones de años. La atracción gravitacional de la materia en el universo debería desacelerar la expansión, pero sorprendentemente las observaciones indican que la expansión se está acelerando. Se plantea la posibilidad de que el universo contenga una forma energía que es gravitacionalmente repulsiva denominada energía oscura

La densidad de energía en el espacio vacío se mide mediante la constante cosmológica cuyo valor aún no se conoce. Ésta podría haber tomado cualquier valor, ser positiva o negativa. Según Steven Weinberg, físico de partículas elementales y premio Nobel, si dicha constante fuera grande y positiva, actuaría como una fuerza repulsiva que se incrementaría con la distancia, lo que impediría que la materia se hubiera unido en el universo primitivo y hubiera impedido la formación de las estrellas, galaxias, planetas…

Si fuera grande y negativa, actuaría como una fuerza de atracción que se incrementa con la distancia y revertiría la expansión del universo causando su colapso y no dando tiempo a la evolución de la vida. Por lo que el valor de dicha constante ha de ser muy pequeña para que haya podido dar lugar a un universo como el nuestro. Según los físicos si hubiera tenido un valor diferente en 1/10 elevado a 120 (otra cifra de las inimaginables e imposibles de escribir), el universo hubiera sido un lugar estéril y evidentemente…

NO EXISTIRÍAMOS

¿No te parecen demasiadas coincidencias?

Referencias:

– El universo como obra de arte. John D. Barrow
– Teorías del todo: hacia una explicación fundamental del universo. John D.Barrow
– Una revisión de las teorías sobre el origen y la evolución del universo. John Auping Birch
– El universo informado. Erwin Laszlo
– Cosmología física. Jordi Cepa
– ¿Un universo diseñado?
– El origen del universo y la vida

¿Qué Pasaría Sí…? I

El hecho de que podamos existir en este universo, es decir, de su extraordinaria capacidad para producir vida es el resultado de una serie de caprichosas circunstancias magníficamente conjuntadas. El físico Roger Penrose dedujo que la probabilidad de que un universo como el nuestro pudiera surgir tras el Big Bang de entre todos los probables era de…

Una cifra tan devastadoramente pequeña que no podríamos escribirla ¡ni siquiera colocando un cero en cada protón y neutrón del universo entero! Una cifra que roza lo imposible.
Para el físico Robert Dicke la edad del universo era requisito indispensable para que pudiera existir el carbono, elemento del que está constituida la materia viva. Pero el carbono, junto con otros elementos igualmente necesarios, es el resultado de una lenta cadena de reacciones nucleares que se dan en las estrellas. En primer lugar, el hidrógeno tuvo que transformarse en helio, el helio en berilio y luego éste se tuvo que quemar para producir carbono y oxígeno. Cuando las estrellas explotaron como supernovas dispersaron estos elementos por el espacio.

La clave, pues, es el tiempo. Se necesitan miles de millones de años para producir estos elementos. Ese es el motivo por el que el universo que contenga seres vivos ha de ser tan viejo y, dado a que se expande continuamente, debe ser, además, muy grande. La inmensidad del universo, que siempre ha sido motivo de congoja en la humanidad, es paradójicamente, requisito indispensable para la existencia de ésta. Sin embargo, un universo excesivamente grande y viejo sería un lugar desolado, con estrellas muertas, que ya no cumplirían su función indispensable para la vida. No nos vale cualquier edad para la existencia.

Pero… ¿Cómo hemos llegado hasta aquí?

Hemos hablado de estrellas, de elementos químicos, de expansión… pero, para que todo eso ocurra se han tenido que dar otras circunstancias anteriores imprescindibles. Si la precisión de cada una de ellas parece un “milagro”, más aún nos debe parecer que este “milagro” se haya producido tantas veces. Vamos a echar un vistazo a algunas de esas características y condiciones que se dieron en el inicio del universo.

Lo que se supone que sucedió…

Hace unos 13.700 millones de años el universo era tan increíblemente pequeño que podía caber sin problemas dentro de un átomo. Entonces se produjo un estallido que los cosmólogos denominaron Big Bang y toda la materia de aquel pequeño punto salió impulsada en todas direcciones. No se sabe que sucedió desde ese preciso instante hasta que pasaron 10 -43 segundos, y aunque parezca un lapso de tiempo ridículo fue sólo en ese momento cuando las cuatro fuerzas de la naturaleza estaban unidas en una única superfuerza (algo que buscó Einstein toda su vida). Después de ese instante, la fuerza de la gravedad se separó de las otras tres. El calor era tan grande (unos cien mil millones de grados centígrados) que no podían existir ni moléculas, ni átomos, siquiera los núcleos de éstos.

Avanzaban los instantes, el universo crecía y la temperatura iba descendiendo. Cuando la fuerza nuclear fuerte se separó comenzaron a formarse las partículas elementales (quarks y leptones). Los lapsos de segundo transcurrían, la temperatura continuaba descendiendo, protones y neutrones se unieron para formar núcleos de deuterio (un protón y un neutrón) de helio (2 protones y 2 neutrones), mientras el universo era opaco porque los fotones estaban unidos a las partículas.

380 mil años después, los fotones perdieron energía y los electrones fueron retenidos por lo núcleos atómicos formándose así los primeros átomos de hidrógeno y helio. Los fotones al separarse de la materia originaron luz y el universo se volvió transparente. Gracias a la gravedad, el gas existente se empezó a agrupar y a condensar hasta formar, millones de años después, galaxias y estrellas.


El universo visible

Lo que podía haber sucedido… (“pa habernos matao”)

Para que pueda surgir la vida en el universo fue necesario que las condiciones que se dieron en su inicio, la intensidad de las fuerzas fundamentales y las constantes universales se encontraran en un rango de valores tan sumamente estrecho que si se hubiese producido la más leve variación en alguno de ellos NO EXISTIRÍAMOS para contarlo, a este hecho se le denomina “Ajuste fino” del universo. Veamos primero esas fuerzas fundamentales:

Los núcleos de los átomos están formados por protones y neutrones. La fuerza que hace posible que los protones no se repelen entre sí debido a sus cargas positivas es la interacción nuclear fuerte. Si esta fuerza hubiera sido levemente más débil no podrían unirse por lo que el único elemento que existiría en el universo sería el hidrógeno (cuyo núcleo sólo lo forma un protón) y ningún elemento más. Pero si hubiera sido levemente más fuerte, el hidrógeno sería muy raro en el universo y sin él las estrellas no podrían formarse. Es decir, que si no estuviera ajustada a su fuerza exacta…

NO EXISTIRÍAMOS

La fuerza nuclear débil es la responsable de la llamada desintegración beta, esto es, por ejemplo, cuando un neutrón se convierte en un protón + un electrón + un neutrino. La disponibilidad de neutrones, mientras el universo se enfriaba, determinó la cantidad de helio producido en su origen. Si esta energía hubiera sido levemente más grande, los neutrones decaerían más fácilmente y estarían menos disponibles por lo que se produciría muy poco helio. Sin el helio no sería posible la creación de los elementos pesados (elementos fundamentales para la vida como el carbono) que se generan en las estrellas. Pero por otro lado, si esta fuerza hubiera sido levemente más débil habría habido una sobreabundancia de elementos pesados. De ambas formas…

NO EXISTIRÍAMOS

La fuerza de la gravedad también posee una precisión increíble. Si hubiera sido levemente mayor el universo estaría apiñado y las estrellas serían muy grandes. Este tipo de estrellas masivas son fundamentales para producir carbono y oxígeno, pero tienen una vida muy corta por lo que no tienen tiempo para albergar planetas. Pero si hubiera sido levemente menor las estrellas serían muy pequeñas y longevas, pero no producirían elementos pesados, por lo que en ambos casos…

NO EXISTIRÍAMOS

La fuerza electromagnética es la que hace posible que las cargas eléctricas de diferente signo se atraigan como los electrones y los protones. Si hubiera sido levemente menor los electrones no se mantendrían ligados al núcleo del átomo. En cambio, si hubiera sido levemente mayor sería imposible que un átomo le cediera electrones a otro, por lo que sería imposible crear moléculas. Es decir, si ocurriera esto…

NO EXISTIRÍAMOS

Esto no acaba aquí, sígueme a la segunda parte

Referencias:

– El origen del universo y la vida

Curiosidades Primigenias

En las entradas anteriores hemos visto una serie de extrañas coincidencias que se producen en el origen del universo, eslabones de una cadena estratégicamente ensamblada que condujeron al origen de la vida. Tratábamos cuestiones que se escapan a nuestro pensamiento cotidiano porque se encuentran ocultas en los entresijos más profundos de la naturaleza. Pero, en ocasiones, estas coincidencias están delante de nuestros ojos y, aún así, no reparamos en lo mucho que su refinado ajuste influye en nuestra existencia. Podemos preguntarnos…

¿Por qué existe la materia?

En los primeros momentos del universo la temperatura era extremadamente alta y la creación-aniquilación de partículas y antipartículas se encontraba en equilibrio. Pero al disminuir la temperatura debido a la expansión, los fotones ya no tenían energía suficiente para generar dichos pares y los existentes se fueron aniquilando para formar nuevos fotones. A pesar de todo, por alguna causa que no puede explicar ni la teoría del Big Bang ni el Modelo Estándar de la física de partículas, se habían creado más partículas de materia que de antimateria, lo que se conoce como la violación de carga – paridad (violación CP). Esta asimetría se calcula que podría ser de una partícula más de materia por cada diez mil millones de parejas partícula-antipartícula (¡si, si, más 1 sólo!). No se sabe qué produjo dicha asimetría, pero sin ella en el universo tan sólo sería una sopa de fotones, y…

NO EXISTIRÍAMOS

¿Por qué el universo tiene tres dimensiones?

Si en la formulación matemática de las leyes físicas se había descubierto que existían muchas dimensiones… ¿por qué el universo tan sólo tiene tres?
En 1955 el matemático británico G.J. Whitrow nos proporcionó una respuesta. Las condiciones físicas sobre la Tierra han permitido la evolución del hombre. Durante los primeros millones de años de la evolución orgánica la intensidad de la radiación solar sobre ella no ha cambiado, ya que las formas de vida superiores se habrían destruido. Para que la intensidad sea constante, la distancia de la Tierra al Sol no puede haber cambiado demasiado. Por lo cual la órbita no sólo debe ser casi circular sino que también debe ser estable. Mediante un teorema de la teoría orbital clásica se puede llegar a deducir que para que una órbita casi circular sea estable el número de dimensiones no puede ser mayor de tres. Como las formas superiores de vida animal poseen una estructura geométrica incompatible con un espacio bidimensional, la única solución es que el espacio posee justamente el número de dimensiones compatibles con la existencia del ser humano. Si no hubiera sido así…

NO EXISTIRÍAMOS

Este magnífico video nos muestra cómo sería un mundo con solo dos dimensiones.

¿Por qué el universo se ve igual desde cualquier lugar donde se observe y en la dirección en la que se mire?

Según el principio cosmológico, el universo es homogéneo e isotrópico a gran escala. ¿Qué quiere decir esto? Pues que el universo se ve igual independientemente del lugar desde donde se le esté observando o de la dirección a la que se mire. Sin embargo, a escala local el universo ni es isotrópico ni homogéneo, esto es debido a la existencia de las galaxias.

La explicación que aportan Collins y Hawking tras estudiar matemáticamente modelos cosmológicos en un conjunto de universos posibles, es que los que inicialmente son homogéneos pueden expandirse a una velocidad superior, inferior o igual que la velocidad mínima para evitar que se contraiga.

Los que tienen una mayor velocidad no tienden a la isotropía. Los que tienen velocidad inferior no disponen de tiempo para formar galaxias y estrellas porque se vuelven a contraer. Así pues, nuestro universo tiene una velocidad muy próxima a la velocidad mínima para evitar la contracción. Estos universos son una excepción entre los universos homogéneos, sin embargo son una regla entre los que es posible la vida humana. La conclusión es que el modelo de nuestro universo es extremadamente raro, pero si no fuese así..

NO EXISTIRÍAMOS

Aquí os dejo un video de la «Hora de José Mota» donde Blasa le cuenta a Punset su particular forma de entender la expansión del universo y los misterios del Big Bang, porque también hay que poner humor a la ciencia… que lo disfrutéis

¿Por qué el carbono es tan abundante?

La vida en la Tierra está basada en el carbono y está presente en todos los compuestos relacionado con ella. Se trata de un elemento muy peculiar. El átomo de carbono tiene la capacidad de poder unirse a otros átomos iguales que él para formar largas cadenas lineales o cíclicas necesarias para crear vida. Sin embargo, este preciado elemento tan importante para nosotros debería existir más como un remanente en el universo que como un elemento abundante, entonces ¿Por qué hay tanto?

El carbono se forma en el interior de las estrellas en dos etapas a partir de núcleos de helio (también denominados por los físicos como partículas alfa). Dos partículas alfa se combinan para formar un núcleo de berilio. Pero para formar un núcleo de carbono se necesita una partícula alfa más. Este último motivo sería suficiente para considerar al carbono complicado “de hacer” y es aquí donde entra en juego una curiosa propiedad denominada resonancia que hace posible que esta segunda fase se realice a una velocidad sorprendente ya que esta propiedad se da cuando la particula que se va a formar tiene exactamente la energía de las partículas que lo van a formar. Y es que la energía de las partículas implicadas más la del calor de la estrella donde se genera da lugar a una energía justo por encima del nivel del núcleo de carbono, lo que lo hace posible existir.

La segunda vez que tiene suerte el carbono es en su fusión con otra partícula alfa más para formar el oxígeno (otro elemento crucial para la vida). La falta de resonancia en la formación del oxígeno desacelera la rapidez con la que se forman éstos núcleos por lo que gracias a esto no todo el carbono se transforma en oxígeno.

A todo esto hay que añadir el ajuste preciso de la fuerza nuclear fuerte, que como vimos en la entrada anterior, influye en los procesos de formación del núcleo de tal forma que hace posible que pueda existir tanto el carbono como el oxígeno en cantidades abundantes, porque de no ser así…

NO EXISTIRÍAMOS

“Los átomos de carbono en nuestro cuerpo, responsables de la maravillosa flexibilidad de las moléculas de ADN que encontramos en la raíz de nuestra complejidad, se han originado en las estrellas como resultado de estas coincidencias.”

John D. Barrow

Referencias

– Teorías del todo: hacia una explicación fundamental del universo. John D.Barrow

– Una revisión de las teorías sobre el origen y la evolución del universo. John Auping Birch

Bonito Planeta, Nos Lo Quedamos

Como vimos en la entrada “¿Qué pasaría si…?”, para que el universo pueda desarrollar vida se han tenido que cumplir una serie de requisitos, tan ajustados y precisos, que nuestra existencia es un suceso que roza prácticamente lo imposible. Esta dinámica de extrañas “coincidencias” también se extiende a nuestro propio planeta haciendo de él un lugar excepcionalmente privilegiado para el desarrollo de la vida. Vamos a echar un vistazo al pasado más remoto de la Tierra para comprender cuales son estas características tan peculiares.

En primer lugar, nuestro planeta se formó por una serie precisa de colisiones entre protoplanetas (cuerpos celestes como embriones planetarios). Si estos protoplanetas hubieran colisionado de forma diferente, la Tierra podría haber tenido un tamaño distinto del que posee. De haber sido más pequeña, su gravedad en superficie sería más débil y habría perdido su atmósfera con rapidez, además, su interior se habría enfriado demasiado para generar un fuerte campo magnético.

Asimismo, los planetas pequeños suelen tener órbitas peligrosamente erráticas. Si, por el contrario, la Tierra hubiera sido más grande habría retenido gases primordiales venenosos. Como hemos visto, gracias a su tamaño exacto, nuestro planeta posee un fuerte eje magnético que contribuye especialmente a su habitabilidad… ¿Por qué?

El viento solar golpea constantemente el campo magnético terrestre en la zona orientada hacia el sol, a una velocidad de 400 km/s y lo comprime. Debido a la fuerza opuesta ejercida por éste, las partículas del viento solar no pueden avanzar más y son desviadas por el campo magnético rodeando al planeta. Esta capa protectora se denomina magnetosfera. Aunque dicha capa evita que las partículas energéticas lleguen a nuestra atmósfera, algunas consiguen entrar cerca de los polos magnéticos y al interaccionar con los gases se desprende un espectro óptico denominado aurora boreal en el hemisferio norte y aurora austral en el sur.
Si no existiera el eje magnético terrestre, la vida en la Tierra no sería posible porque el viento solar está formado por protones y electrones que al impactar disociarían los átomos de oxígeno e hidrógeno, permitiendo escapar a éstos últimos, por lo que la Tierra perdería la mayoría del agua de la atmósfera y de los océanos hacia el espacio.Igualmente, el campo magnético terrestre nos protege contra los rayos cósmicos (partículas subatómicas de gran energía procedentes del espacio exterior), éstas partículas están eléctricamente cargada y son desviadas por dicho eje. De no ser así, atravesarían nuestros cuerpos y romperían los núcleos de nuestras células.

Aquí os dejo un precioso vídeo sobre la aurora, con música de Lisa Gerrard y Hans Zimmer (Now We Are Free). Que lo disfrutéis

La Luna fue el resultado de la última decisiva colisión que tuvo la Tierra con un protoplaneta (denominado Theia como la diosa griega madre de la diosa lunar Selene). Según la “Teoría del gran impacto” esta colisión tuvo que ocurrir en un ángulo exacto, ya que si hubiera sido más directo la Tierra se hubiera destruido y si hubiera sido menos directo Theia se hubiera desviado sin producir la necesaria colisión.

Sin la oportuna creación de la Luna, la Tierra daría una vuelta cada 8 horas en lugar de cada 24. Esta velocidad provocaría unos vientos de tal magnitud que la atmósfera tendría mucho más oxígeno y el campo magnético sería 3 veces más intenso, por lo que la vida hubiera evolucionado de forma distinta a como lo ha hecho.

Por otro lado, la gravedad de la Luna impide que el eje de la Tierra se bambolee.

¿Qué quiere decir esto?
La Tierra tiene una inclinación de 23,5° en su órbita alrededor del sol y gracias a ella gozamos de las cuatro estaciones. Pero, al igual que las peonzas, después de girar un rato, ésta comienza a bambolear y termina por caerse. Si esto sucediera en la Tierra, sólo tendríamos dos estaciones, un verano terriblemente caliente de seis meses donde el sol no se pondría nunca y un invierno enormemente frío y sin sol. Como consecuencia las plantas no sobrevivirían y tampoco los animales.

La Luna también actúa sobre la Tierra provocando grandes mareas en sus océanos. Gracias a estas mareas se forman charcas especialmente en estuarios y bahías pequeñas. Sin su influencia no existirían estos lugares tan valiosos para el desarrollo de la vida. Igualmente la Tierra se encuentra afortunada por la presencia del planeta Júpiter en el Sistema Solar, ya que se ha demostrado que desvía los asteroides y cometas al espacio exterior. Si Júpiter hubiera tenido un tamaño menor, su gravedad habría sido más débil permitiendo que éstos cayeran a la Tierra haciendo imposible la supervivencia.

Otra circunstancia extraordinaria es su ubicación. Aunque no lo parezca a simple vista, la Tierra está situada en un lugar privilegiado que recibe diversos nombres como “Zona Habitable”, “Zona Goldilocks” o “Zona Ricitos de Oro” en referencia al cuento infantil “Ricitos de Oro y los tres osos” en relación al pasaje donde la protagonista entra en la cabaña de unos osos ausentes que tenían la mesa puesta y en ella tres tazones de sopa de distinto tamaño. Tras descartar la sopa del tazón grande, por estar demasiado caliente, y la del pequeño, por estar demasiado fría, terminó por beberse la del mediano que se encontraba en la temperatura ideal.

Lo mismo le sucede a nuestra Tierra. La distancia que la separa del sol es también la ideal para que no nos abrasemos como Mercurio, ni nos muramos de frío como sucede en Marte, permitiendo que exista agua en estado líquido en su superficie, condición indispensable para que pueda sustentar vida.
Uno de los grandes misterios es cómo la Tierra ha podido conservar un clima estable durante 4.000 millones de años, cuando en sus orígenes el Sol llevaba muy poco tiempo brillando y emitía entre 1/4 y 1/3 de menos luz que ahora. Se han propuesto varias hipótesis para explicar este equilibrio medioambiental, pero hasta ahora no hay nada concreto.

Nuestro Sistema Solar se encuentra, a su vez, en la zona «Ricitos de Oro” de la galaxia; la Vía Láctea. Un lugar suficientemente lejos de su centro para evitar la influencia de su agujero negro, de las radiaciones de las supernovas y las inestabilidades orbitales; pero, al mismo tiempo, lo suficientemente cerca de éste para poseer elementos químicos pesados (se llaman así porque su masa atómica es más pesada que la del hidrógeno y el helio que son los elementos más ligeros del universo) fundamentales, como no podría ser de otra forma, para la vida.

Referencias:

–Nuestro sistema solar: Su lugar en el cosmos. Stuart Ross Taylor
– El planeta privilegiado. G.González y Jay W. Richards

La Realidad Plegada

David Bohm

El físico David Bohm, antiguo discípulo de Einstein, tenía una visión de la realidad distinta a la de sus colegas. Una de las cuestiones con las que discrepaba, estaba relacionada con la comunicación que se establecía entre las partículas entrelazadas a una velocidad superior a la de la luz, ver «El fantasma de Einstein». Y es que para él, aunque las partículas se percibieran como muy alejadas las unas de las otras, en realidad no existía tal separación.

Para explicar esta idea, propuso como ejemplo una pecera donde nada un pez. Frente a ésta sitúa dos cámaras, cada una de ellas graba un lado distinto de la pecera. Al mismo tiempo, dos pantallas de televisión proyectan la escena captada por cada cámara.

Un observador, ajeno a la realidad, ve en los televisores dos peces diferentes. Con el tiempo, comienza a darse cuenta que existe cierto sincronismo entre los ambos peces, pero no puede explicar que sucede porque ignora que en realidad es una única pecera y que los dos peces son uno sólo. Las dos pantallas de televisión corresponden al mundo tal cual lo vemos cotidianamente, pero el pez que nada en la pecera corresponde a un nivel de realidad más profundo.

Si las imágenes que ofrecen las televisiones son proyecciones bidimensionales de una realidad tridimensional, nuestro mundo tridimensional puede ser la proyección de una realidad multidimensional mayor.

En su libro “La totalidad y el orden implicado” expone que tras la apariencia separada de las cosas existe una realidad profunda donde todo está conectado y cualquier elemento del universo contiene la totalidad del mismo. Bohm compara la realidad con un holograma, porque en ellos cualquier parte del mismo es capaz de reproducir la totalidad… Pero,

¿Qué es y como funciona un holograma?

Un holograma es una fotografía tridimensional realizada mediante un rayo láser. La luz de éste se hace llegar a un espejo semirreflectante. El haz que se refleja se envía hacía el objeto y luego es reflejada hacia una placa fotográfica. El otro haz de luz se envía directamente hacia la placa fotográfica donde provocará con el anterior un patrón de interferencia que será holograma. En él estará plegada toda la información del objeto. Cuando se ilumine la placa fotográfica con luz láser la información se desplegará y aparecerá la imagen tridimensional del objeto.

Aunque partiéramos el holograma por su mitad, ambas partes seguirían poseyendo la información completa, aunque con menos detalles, y si éstas se volvieran a dividir seguirían manteniendo dicha información y así sucesivamente, por lo que cada fragmento no puede considerarse como separada del conjunto.

¿Por qué compara la realidad con un holograma?

Bien, como se ha dicho, en el patrón de interferencia que forma el holograma se contenía toda la información del objeto de forma plegada. Bohm defiende que la realidad se encuentra igualmente plegada en lo que él denomina “orden implicado” donde todo está interconectado. El universo es un todo inseparable donde todo está contenido dentro de todo. Cuando la placa es iluminada con el láser, la información se despliega y se observa la imagen en tres dimensiones que equivalen, en esta analogía, al mundo tal y como nosotros lo percibimos y al que él denomina “orden explicado”.

El orden implícito genera las formas explícitas en un constante despliegue y repliegue denominado holomovimiento. Estas formas parecen estables pero están sometidas al cambio. El mundo es un solo un momento dentro de un proceso de cambio.

Además de la materia, Bohm propone que la conciencia se encuentra en el orden implicado y que no es algo distinto de ésta. Ambas envuelven proyecciones de una realidad superior que no es ni materia ni conciencia. Somos nosotros los que equivocadamente hemos hecho posible la idea separada de mente y cuerpo, pero en realidad no existe dicha separación. Esto implica, por ejemplo, que en un universo holográfico, cada cerebro humano puede penetrar en otro, por lo que en algún nivel superior la humanidad puede ser un solo organismo.

Igualmente el tiempo y el espacio forman parte del orden implicado. En cualquier periodo de tiempo dado puede estar plegado todo el tiempo y contiene toda la información sobre él, al igual que en la memoria el pasado está contenido en el presente. Además contiene ciertas implicaciones para el futuro aunque no es una implicación completa porque no ofrece un detalle completo del todo. Así como un fragmento del holograma se refieren con menos detalles al todo.

Para David Bohm la realidad debía existir independientemente de que fuera o no conocida, algo que iba en contra de la visión de Bohr, sin embargo creía que la comprensión del orden implicado haría posible una base común entre la teoría cuántica y la teoría de la relatividad.

“…todas las personas no dependen sólo de todas las demás, sino que todas las personas son todas las personas en un sentido más profundo. Nosotros somos la Tierra porque toda nuestra sustancia procede de ella y vuelve a ella…” Arte, diálogo y orden implicado.

David Bohm

La concepción de Bohm sobre el universo holográfico es algo más que una teoría científico-filosófica. La ciencia busca continuamente indicios que prueben si la realidad, tal y como la percibimos, es una ilusión tras la que se esconde una realidad más profunda.

Referencias:

– Diálogos con científicos y sabios: la búsqueda de la unidad. Renee Weber – Arte, diálogo y orden implicado. David Bohm

Creadores de Matrix

John Wheeler

Si la Escuela de Copenhague defendía que la realidad se encontraba en una onda de probabilidad mientras no fuera observada o medida, el físico Jonh Archibald Wheeler dio un paso más allá al defender que el universo se encontraba en un estado intangible hasta que surgió el primer observador consciente capaz de colapsar la onda y darle realidad.

¿Qué significa esto?

Evidentemente, como el universo es anterior al ser humano, el colapso de onda tiene un efecto HACIA ATRÁS EN EL TIEMPO, es decir, desde el nacimiento del ser humano hasta el Big Bang.

En 1978 desarrolló en su artículo “Law without law” un experimento denominado “acción retardada”. Se trataba de una versión del experimento de la ”doble rendija” de Young realizada con espejos y con una curiosa variación. La idea era la siguiente: una fuente de luz se proyectaba sobre un espejo semirreflector, es decir, que refleja la mitad de la luz y la otra mitad pasa a través de él. Por lo cual existían dos haces de luz: transmitido y reflejado.

En el camino de cada rayo de luz se situaba un espejo normal, de esos que solo reflejan, pero colocados de tal forma que hacían que dichos haces se cruzaran. Aquí se colocaron dos detectores. Dependiendo del camino que hubiera seguido el fotón sería registrado por un detector u otro (el fotón se comportaba como una partícula).

Sin interferencias

Aquí se pregunta Wheeler:

¿Puede el experimentador determinar qué ruta sigue el fotón?

Para reproducir el patrón de interferencia, se colocó un nuevo espejo semirreflector donde se cruzan los dos haces de luz, antes de los detectores. Cuando se producía un patrón de interferencia en el experimento de la “doble rendija” se observaban unas bandas luminosas correspondientes a los máximos de onda y bandas oscuras donde éstas se aniquilaban, pero en este experimento este patrón se manifiesta por el funcionamiento de un solo detector que recoge dicho máximo de onda, el otro no funciona ya que coincide con la destrucción de la misma (o sea como si fueran las bandas oscuras).

Cuando se realiza el experimento con un solo fotón, estando colocado el segundo espejo semirreflectante, sólo funciona un detector, es decir, se obtiene una interferencia, lo que equivale a que el fotón había recorrido los dos caminos posibles, había sido reflejado y transmitido por el primer espejo semirreflectante, para luego interferir consigo mismo en el segundo (el fotón se comportaba como una onda).


Con interferencias

Lo verdaderamente curioso y extraordinario de este experimento no es la demostración de que el fotón se comporta como onda y partícula al mismo tiempo, algo que ya vimos en el artículo “Malditas Interferencias” sino que la observación de la ruta que ha seguido el fotón se realiza después de que éste haya emprendido el camino.

Sólo por el hecho de colocar o no el segundo espejo semirreflector podemos determinar si el fotón ha venido por una ruta o por las dos, pero esta “decisión” del fotón es un hecho del pasado y la acción de colocar el segundo espejo es un hecho del presente… entonces,

¿Cómo puede el fotón comportarse como si supiera de antemano si va a ser o no colocado el segundo espejo reflectante?

Para comprender la creación y la historia del universo, Wheeler traslada el experimento mental de la elección retardada del laboratorio a escala cósmica, utilizando como fuente de emisión de fotones un cuásar (objetos estelares muy distantes que emiten una luz equivalente a un billón de soles) y un telescopio. La luz llega a la Tierra directamente desde el cuásar, pero una porción de ella se dirige hacia el espacio en ángulos distantes. Sin embargo, esta luz encuentra en su camino una galaxia que la curvará, según la teoría de la relatividad, de tal forma que esos rayos también llegarán a la Tierra, pero utilizando otro sendero. Tenemos entonces dos rayos de luz procedentes del cuásar; uno directo y otro curvado hacia nosotros gracias al efecto provocado por la galaxia.

Cuando Wheeler situó el detector en la intersección de ambos rayos se reprodujo el patrón de interferencia, lo que significaba que el fotón había recorrido los dos senderos al mismo tiempo, sin embargo, cuando situaba el detector en cada sendero antes de la intersección, el fotón había viajado por aquel en el que era detectado.

Lo realmente curioso de este experimento es que el cuásar se encuentra a mil millones de años luz de distancia, es decir, que la decisión de colocar el detector en un lugar u otro afectó al recorrido del fotón hacia la Tierra, pero éste ya había emprendido el camino hacía mil millones de años, mucho antes de que existiera los seres humanos en el planeta. Es decir, las mediciones realizadas en el presente crean el pasado del fotón, pero en esta ocasión un pasado muy, muy remoto.

La conclusión a la que se llega es que el observador podía influir hacia atrás en el tiempo permitiendo que los efectos precedan a las causas. Este fenómeno se denomina «retrocausalidad».

Para Wheeler todo el universo es como el experimento de la elección retardada. Comienza con el Big Bang, crece y se hace más complejo, representándolo con un gran ojo con el que se observa a sí mismo creando la realidad desde su origen. El universo se convierte en un circuito de retroalimentación al que constantemente contribuimos creando el pasado y el futuro. Allí donde los observadores conscientes no han interactuado sólo existen nubes de incertidumbre.

Wheeler lo define como “Universo participativo”.

Para comprender la forma en que los observadores conscientes participan del universo lo asemeja a una anécdota vivida por él hace muchos años, cuando estando en una fiesta los invitados le gastaron una broma. Le pidieron que adivinara una palabra, en un máximo de 20 preguntas a las que sólo obtendría respuestas con un sí o un no. Cuando Wheeler adivinó la palabra los jugadores comenzaron a reírse porque en realidad no habían escogido ninguna, tan sólo contestaban sus preguntas al azar aunque de forma consecuente con lo ya respondido. Es decir, el resultado no existía con anterioridad, surgió en parte por el azar y en parte por las preguntas que eligió el físico.Wheeler comprendió que dependiendo del tipo de experimento la naturaleza se comporta como onda o partícula, el observador elige lo que quiere conocer de ella. “Dime que preguntas y te diré que ves” En un ensayo denominado “It from bit” explica que cada partícula en el universo existe como respuesta a preguntas afirmativas o negativas, es decir, opciones binarias, bits.

Cuando se observa un fotón se está añadiendo un bit de información a lo que conocemos del mundo.

Muchos físicos creen que el espacio puede dividirse en pequeñas celdas minúsculas, como un tablero de ajedrez tridimensional. En cada celda se almacenaría un bit de información. Las celdas pueden contener una partícula o no. De esta manera la información sobre la realidad se dispondría como si fuera un mensaje, pero el mensaje y la existencia física serían inseparables. Desde las partículas elementales hasta el espacio-tiempo procederían de la información en bits. Las leyes de la física se convertirían entonces en programas informáticos y el universo sería un gigantesco ordenador que almacena información que es en sí el propio universo.

es.wikipedia.org/wiki/Ajedrez_tridimensional

Pero Wheeler no era el único que concibió el universo como una colosal máquina de información, para David Bohm se asemejaba a un holograma, como veremos en la entrada «La Realidad Plegada«

Referencias:
– Entrelazamiento el mayor misterio de la física. Amir D. Aczel, J.Luis Sánchez Gómez

– El universo inteligente. James N. Gardner

– Does the Universe exist if we´re not looking? Tim Folger. Revista Discover Junio 2002

– El juego de las veinte preguntas. José Gordon. Revista UNAM. Nº 49

– La guerra de los agujeros negros. Leonard Susskind.

– Orden y Sorpresa. Martin Gardner

– Nuevos espacios y nuevos entornos de educación. Peiró y Gregori

El Vacío de la Nada

¿Te has preguntado alguna vez qué es la Nada?

Imagina que tuvieras unos brazos gigantescos para poder arrancar el cielo, la tierra, el mar, los seres vivos, nuestro planeta, todos planetas, las estrellas, nuestra galaxia, todas las galaxias… para después, dejarlo caer todo a través de un agujero hacia ninguna parte, y hecho esto, desaparecer tú con el propio agujero, y así no existir absolutamente nada, ni siquiera una conciencia que pudiera dar fe de lo acontecido. O mejor aún, imagínate que jamás ha existido algo, ni siquiera el silencio o la oscuridad o la ausencia de algo… pensar en la posibilidad de la “existencia” de la “no existencia” de Nada, es un absurdo. Sin embargo, estamos aquí, así que, o existe la Nada y nosotros a la vez, o existió la Nada y ya no porque existimos nosotros, o nunca existió la Nada.

Un misterio, sí

Los filósofos de la antigua Grecia nunca creyeron en su existencia, no la consideraban como el «no-ser«, simplemente para ellos era algo impensable como realidad. Parménides decía “De la Nada nada proviene” pero ..

¿Es esto cierto? ¿Surgió nuestro universo de la Nada?

Eso supondría aceptar que antes hubo un momento donde no existía y después sí, es decir como si hubiera sido…

¿Creado? Pero, ¿creado por quien si no existía nada?

Y peor aún, cuando surgió el universo, según la teoría del Big Bang, también lo hizo el tiempo, por lo cual

¿Cómo situar un antes y un después del universo?

Además, el universo se está expandiendo… pero, si el universo surgió de la Nada significa que no existe nada más que el universo, entonces …

¿Sobre qué se expande?

Todas estas preguntas pertenecen al mundo de la metafísica y, desde los tiempos más remotos de la humanidad hasta nuestros días, nadie ha podido dar una respuesta clara al misterio de la Nada, sin embargo, mucho se ha especulado e investigado sobre el tema.

Un poco de humor para llenar el vacío

Pero, dejemos de ver la Nada como un ente monstruoso e inexplicable y centrémonos en el concepto del vacío como ese lugar pequeño y misterioso que separa las cosas impidiendo que estén pegadas una a otras, que hace posible las formas y los límites de todo cuanto existe.

En el siglo XIX se pensaba que el espacio vacío estaba lleno por una sustancia denominada éter, como vimos en la entrada “Malditas Interferencias”. Sin embargo, la relatividad especial de Einstein mostró que no era necesaria la existencia de éter, sustituyéndolo por un modelo donde el espacio vacío puede ser descrito sin esta sustancia.

En la física clásica, un campo es la zona de influencia de una fuerza como la gravedad o el electromagnetismo, pero en la mecánica cuántica los campos se forman mediante intercambio de energía. Todas las partículas elementales interactúan entre sí intercambiando energía a través de partículas “virtuales” llamadas así porque surgen de la Nada, se combinan entre ellas y se aniquilan inmediatamente produciendo fluctuaciones de energía. Pues bien, La energía de estos campos no es cero; aunque es muy pequeña localmente, si se consideran todas las fluctuaciones de energía del vacío a escala cósmica, la magnitud total sería enorme. Superaría toda la energía de la materia por

Richard Feynman dijo que la energía contenida en un metro cúbico de espacio podría hacer hervir todos los océanos del mundo. A esta energía se la conoce como Energía del Punto Cero.

Así pues, el vacío está… muy lleno

Si retornamos a la afirmación de Parménides sobre que «de la Nada nada proviene» la física cuántica nos ofrece una perspectiva distinta, sugiriendo que el universo podría surgir como una fluctuación cuántica de lo que percibimos como «Nada». Como hemos visto, una fluctuación cuántica consiste en que puede surgir de forma espontánea una partícula y su antipartícula aniquilándose de inmediato, y así, aunque de la Nada no puede surgir materia, si podría hacerlo materia más antimateria porque el resultado sería cero.

En el universo existen dos tipos de energía: la gravitatoria que es negativa y la materia-energía que es positiva. Esta última, a su vez, está formada por la materia-energía ordinaria que es la cotidiana y representa un 5%, la materia oscura que es un 25% y la energía del vacío que supone el 70%. Pues bien, la energía gravitatoria se corresponde con la suma de las tres, por lo que la energía total del universo es nada.

En 1974 el físico Edward Tryon propuso que nada se consumió en la aparición del universo ya que su energía total es nula, como se pudo comprobar experimentalmente en el año 2003. Esto sería compatible con el Primer Principio de la Termodinámica de conservación de la masa-energía. Como la energía gravitatoria es negativa, se compensa la energía contenida en la materia-energía. Otros científicos han seguido una línea de pensamiento como el nobel Illya Prigogine.

Al parecer no es necesario ser Dios para crear el universo, ni tampoco poseer una potencia infinita. Podría ser causa del azar o incluso una civilización que dominara el conocimiento completo de las leyes de la física podría llevar a cabo esta tarea. Lo que pasa es que nuestro universo es demasiado singular, demasiado ajustado hacia la generación de vida como para ser una simple cuestión de azar, pero ese es otro tema…

Referencias:

El espíritu de la ciencia. David Lorimer

El experimento de la intención. Lynne McTaggart

La estructura de Dios. Josep-Alfonso Canicio Chimeno
Redes: ¿De qué hablamos cuando hablamos de la nada?