Los universos paralelos y la teoría del multiverso

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David Lorenzo Cardiel

@davidlorcardiel

Una sospecha que los científicos barajan, por el momento como hipótesis, es la existencia de universos paralelos. De existir, la realidad podría constituirse mediante infinitos universos con objetos y procesos iguales o diferentes a los que hay en el nuestro. Cada cambio de estado, cada decisión podría estar dando a un nuevo universo paralelo donde los acontecimientos dan lugar a distintas circunstancias.

Para entender el origen de esta hipótesis es necesario remontarse a los años 20 del siglo pasado. Hasta entonces, la idea que se tenía del universo era parecida a la que admitimos en la actualidad. Sin embargo, esta noción comenzó a cambiar cuando en 1924 el físico y aristócrata francés Louis de Broglie teorizó sobre la posibilidad de asociar a cada partícula una función de onda que fuese inversamente proporcional a su masa y velocidad. En 1900, Max Planck formuló la hipótesis de que la radiación electromagnética se absorbe en paquetes o cuantos cuantificables y predecibles, dando lugar a la constante física que lleva su nombre. En 1925, Erwin Schrödinger presentó su famosa ecuación que dotó de una mecánica a la teoría de De Broglie y, por su parte, Werner Heisenberg y Max Born desarrollaron la mecánica matricial.

Como la típica representación del átomo como una serie de electrones que orbitan alrededor de un núcleo, aquella fue la imagen que podía esbozarse de la investigación que Niels Bohr llevó a cabo desde 1913 sobre el átomo de hidrógeno. Su modelo, experimental, sugería la estructura del átomo bajo una interpretación de la mecánica clásica. De hecho, la estructura del hidrógeno como un electrón orbitando un protón fue propuesta por el danés. Es decir, el hidrógeno constituía un problema de dos cuerpos. Y, en teoría, desde la época de Newton, los seres humanos sabemos resolverlo.

Pero las predicciones de este modelo, donde el electrón del átomo de hidrógeno debía de precipitar sobre su núcleo en algún momento no se correspondían con las medidas experimentales. Sin embargo, el trabajo de Heisenberg y la mecánica ondulatoria de Schrödinger permitieron mejorar el modelo, aunque desde una perspectiva contraintuitiva: no es posible determinar dos variables interrelacionadas de forma arbitraria sin condicionarlas como observador. Es una formulación a vuelapluma del principio de incertidumbre.

Los infinitos mundos de Everett

El principio propuesto por Heisenberg y el posterior desarrollo de la mecánica cuántica han dado lugar a un reto derivado: el problema de la medida. En resumen, este enigma tiene que ver con los cambios que suceden en un sistema cuando tratamos de medirlo. Si nada ni nadie lo observa –ni como sujeto externo ni interno a él–, el estado del sistema evoluciona de forma determinista, es decir, se puede predecir. Sin embargo, cuando existe medida, la solución a la ecuación de onda se vuelve errática. Por ese motivo, en física cuántica se habla de probabilidades y de resultados posibles.

Entonces, este fenómeno da lugar a tres disposiciones frente a él. Bohr defendió la opción de asumir la decoherencia cuántica –cuando un estado cuántico entrelazado, sometido a determinadas circunstancias, se comporta como un sistema interpretable mediante la física clásica–. Otra posibilidad es que los principios cuánticos funcionen también en la escala macroscópica y, de alguna manera, el mundo que percibimos se rija como lo hacen las partículas. En otras palabras, mediante probabilidades.

El postulado de Everett ha tenido grandes defensores como, por ejemplo, Stephen Hawking

El estadounidense Hugh Everett propuso en 1957 la Interpretación de los Muchos Mundos. Esta interpretación expande la mecánica cuántica al macrocosmos. Propone la no existencia del colapso de función de onda (cuando la función de onda es medida y queda reducida a un determinado estado) y la posibilidad de que cada uno de los posibles resultados consecuencia de una medida cuántica se separen en distintos universos cuya consecución existencial sería paralela los unos de los otros. Su aplicación extensa vendría a elucubrar que, con cada elección que hacemos y con cada posible interacción que podría suceder nuestro universo podría estar produciendo otro alterno, así hasta la infinidad.

Otras opciones de multiverso

La interpretación de Everett alberga en sí misma dos problemas: primero, de dónde obtiene el universo la energía suficiente para clonarse (y no aparecer contraviniendo a la propia termodinámica); y dos, la asunción del tiempo como un fenómeno lineal. Aunque el postulado de Everett ha tenido grandes defensores, siendo el más popular Stephen Hawking, quedaría a merced de detectar en el futuro la huella en forma de radiación de microondas que la existencia de estos supuestos universos desdoblados debería producir en el nuestro.

No obstante, hay más propuestas que avalan la posible existencia del multiverso más allá del planteamiento de Everett. En 1955, John Wheeler propuso que el espacio-tiempo que propone la relatividad de Albert Einstein como estructura del universo está formado, en realidad, por pequeños microuniversos que desaparecen y aparecen dentro del nuestro dando lugar a la llamada «espuma cuántica». Esta posibilidad conciliaría de manera más discreta la existencia de un multiverso en función de los distintos resultados de los sistemas, aunque tendrían una naturaleza volátil e inconsistente, generando la definición macroscópica que sostiene la física clásica y permitiendo resolver el misterio de la energía oscura.

Y existe una última propuesta, la del físico polaco Nikodem Poplawski, quien defiende que los agujeros negros, como masivas singularidades que son, podrían ser la puerta de acceso y la génesis de múltiples universos. En este caso, nosotros mismos formaríamos parte del interior de un agujero negro si se nos observase desde otro universo mayor externo. Cada universo tendría una extensión, estructura dimensional y características diferentes, y la conservación clásica de la energía se mantendría inalterable.