Desde la Antigüedad hasta nuestros días el ser humano ha mostrado un gran empeño en situar nuestro planeta en el centro de todo. Al principio era el centro del universo. Luego, las evidencias desmostraron que el Sol giraba alrededor de la Tierra, obligándonos a descartar este modelo. Aún así, pasamos a considerar nuestro sistema solar como el centro y al Sol como único. Más tarde descubrimos que nuestro Sol era solo una estrella más. En el último siglo, las teorías cosmológicas nos han obligado a abandonar la idea del ser humano como centro totalmente, mostrando la posibilidad de la existencia de múltiples universos. Y es que, como se ha visto a través de la historia, si concebimos la realidad desde un punto de vista externo, considerando todas las posibilidades y no solo las que percibimos, nos acercamos más a un conocimiento acertado de la realidad. Los modelos matemáticos ponen en duda la veracidad de nuestra experiencia.
Para llegar al multiverso es necesario conocer la teoría de la inflación, que tiene su origen en el descubrimiento de la radiación cósmica de fondo.
Niveles de multiverso:
La división de los multiveros ha sido propuesta por Max Tegmark. Cuanto más alto es el nivel más difiere de nuestro universo.
- Nivel 1: Son los llamados universos paralelos. Se han originado por el mismo big bang. En ellos las leyes físicas son similares a las nuestras y existen pequeñas diferencias en cuanto a eventos se refiere debidas a pequeñas variaciones que se dieron en la formación de cada uno y que habrían determinado una evolución independiente para los distintos univeros. Este tipo de multiverso es una región infinita que está divida en muchas ´´burbujas´´ que sería cada uno de estos univeros. Los observadores que viven en universos paralelos experimentan las mismas leyes físicas que nosotros, pero con distintas condiciones iniciales. Según las teorías actuales, los procesos primordiales del big bang esparcieron la materia con cierta aleatoriedad, haciendo que ocuerrieran todos los eventos posibles con probabilidad diferente de cero.
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| Nivel 1 de multiverso. Cada burbuja es un universo paralelo. |
- Nivel 2: Ahora bien, cada conjunto infinito de universos de primer nivel formarían un nuevo nivel de multiverso. Las leyes físicas y las constantes serían diferentes. El espacio no estaría formado por tres dimensiones, las estrellas no existirían y las fuerzas de interacción de la materia no permitirían la existencia de átomos, por ejemplo. Cada ``conjunto de burbujas´´ estaría separado por un espacio que se expande a una velocidad mayor que la de la luz, lo que hace imposible la interacción entre diferentes multiversos de 2º nivel. Existe un horizonte cosmológico determinado por la distancia que la luz ha recorrido durante la existencia del universo y no podemos ``ver´´ más allá. Este 2º nivel de multiverso viene explicado por el Volumen de Hubble y la Inflación Caótica.
- Nivel 3: Múltiples mundos cuánticos. A principios del siglo XX, la teoría de la mecánica cuántica revolucionó la física al explicar el reino de lo atómico, que no obedece las reglas clásicas de la mecánica newtoniana. No obstante los evidentes éxitos de la teoría, sigue muy vivo el debate sobre lo que esto significa realmente. La teoría especifica el estado del universo no en términos clásicos, como las posiciones y velocidades de todas las partículas, sino en los de un objeto matemático denominado función de onda. De acuerdo con la ecuación de Schrödinger, este estado evoluciona con el tiempo de un modo que los matemáticos llaman “unitario”, es decir, que la función de onda gira en un espacio abstracto de dimensiones infinitas, llamado espacio de Hilbert. Aunque se dice a menudo que la mecánica cuántica es en sí misma aleatoria e incierta, la función de onda evoluciona de manera determinista: no tiene nada de aleatorio o incierto.
Lo difícil es cómo relacionar esa función de onda con lo que observamos. Muchas funciones de onda legítimas corresponden a situaciones contrarias a la intuición, como la de que un gato esté a la vez vivo y muerto a la vez en lo que se denomina una superposición. En la década de 1920, los físicos “explicaron” esa rareza postulando que la función de onda se “colapsaba” hacia un determinado resultado clásico siempre que alguien realizaba una observación. Este video explica la superposición y el colapso bastante bien:
- Nivel 4: En el cuarto nivel, en mi opinión el más abstracto de todos, son los principios matemáticos los que cambian. Las leyes físicas de estos universos vienen definidas por matemáticas distintas a las nuestras. Un universo en el que existe el espacio y no el tiempo o regido en su totalidad por la mecanica newtoniana, sin necesidad de la física cuántica... las posibilidades son infinitas.
La enorme utilidad de las matemáticas para las ciencias naturales es algo casi misterioso.
Eugene Paul Wigner
Un saludo y hasta otro viaje a través del océano cósmico,
Antonio Villalpando Barroso.
