Universos paralelos

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, 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.

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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. 

Membranas alojando universos. Teoría M

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. 

Choque de membranas. Teoría M

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

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. 

En «El hombre en el castillo»  los nazis habían ganado la 2ª Guerra Mundial

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

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… 

El número áureo surge de la divisiónen dos de un segmentoguardando las siguientes proporciones:La longitud total a+b es al segmento más largo a, como a es al segmento más corto b Wikipedia

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.

Nautilus

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