Un vistazo a la física detrás de múltiples universos

Las ciencias de la física y la astrofísica exploran muchas ideas interesantes sobre el universo. Uno de los más interesantes es el concepto de universos múltiples. También se conoce como "teoría del universo paralelo". Esta es la idea de que nuestro universo no es el único que existe. La mayoría de la gente ha oído hablar de la posibilidad de más de un universo a partir de historias y películas de ciencia ficción. Lejos de ser una idea imaginaria, pueden existir múltiples universos, según la física moderna. Sin embargo, una cosa es idear una teoría sobre su existencia, pero otra muy distinta es detectarlos. Esto es algo con lo que la física moderna está luchando, utilizando observaciones de señales de luz distantes del Big Bang como datos.

Así como nuestro universo, con todas sus estrellas, galaxias, planetas y otras estructuras existe y puede ser estudiados, los físicos sospechan que existen otros universos llenos de materia y espacio en paralelo con la nuestra. Pueden o no ser exactamente como los nuestros. Lo más probable es que no lo sean. Pueden tener leyes físicas diferentes a las nuestras, por ejemplo. No necesariamente se cruzan con los nuestros, pero pueden chocar con él. Algunos teóricos llegan a explicar que cada persona tiene un gemelo o espejo en los otros universos. Esta es una interpretación de la teoría del universo múltiple llamada enfoque de "los mundos múltiples". Dice que hay muchos universos por ahí.

Hay otra interpretación de universos múltiples que se vuelve bastante compleja y es una consecuencia de la física cuántica, que es la física de los muy pequeños. Se ocupa de las interacciones a nivel de átomos y partículas subatómicas (que forman los átomos). Básicamente, la física cuántica dice que ocurren pequeñas interacciones, llamadas interacciones cuánticas. Cuando lo hacen, tienen consecuencias de largo alcance y establecen posibilidades infinitas con resultados interminables de esas interacciones.

Como ejemplo, imagine que en nuestro universo una persona da un giro equivocado en el camino a una reunión. Se pierden la reunión y pierden la oportunidad de trabajar en un nuevo proyecto. Si no se hubieran perdido el turno, habrían ido a la reunión y obtenido el proyecto. O bien, se perdieron el turno y la reunión, pero conocieron a otra persona que les ofreció un mejor proyecto. Hay infinitas posibilidades, y cada una (si sucede) provoca consecuencias infinitas. En universos paralelos, TODAS esas acciones, reacciones y consecuencias tienen lugar, una para cada universo.

Esto implica que hay universos paralelos donde todos los resultados posibles están ocurriendo simultáneamente. Sin embargo, solo observamos la acción en nuestro propio universo. No observamos todas las demás acciones, pero están sucediendo en paralelo, en otros lugares. No los observamos, pero suceden, al menos teóricamente.

El argumento a favor de universos múltiples implica muchos experimentos de pensamiento interesantes. Uno profundiza en la cosmología (que es el estudio del origen y la evolución del universo) y algo llamado problema de ajuste fino. Esto dice que a medida que crecemos para comprender la forma en que se construye nuestro universo, nuestra existencia en él se vuelve más precaria. A medida que los físicos han examinado la forma en que el universo ha cambiado con el tiempo desde el Big Bang, sospechan que si las condiciones iniciales del universo hubieran sido un poco diferentes, nuestro universo podría haber evolucionado para ser inhóspito para la vida.

De hecho, si un universo surgiera espontáneamente, los físicos esperarían que se colapsara espontáneamente o posiblemente se expandiera tan rápidamente que las partículas nunca interactúen entre sí. El físico británico, Sir Martin Reese, escribió extensamente sobre esta idea en su clásico libro Just Six Numbers: The Deep Forces That Shape the Universe.

Usando esta idea de propiedades "finamente ajustadas" en el universo, algunos argumentan la necesidad de un creador. La existencia de tal ser (para el cual no hay pruebas) no explica las propiedades del universo. A los físicos les gustaría entender esas propiedades sin invocar una deidad de ningún tipo.

La solución más sencilla sería decir: "Bueno, así es como es". Sin embargo, eso no es realmente una explicación. Simplemente representa un notable golpe de suerte de que un solo universo surgiría y que ese universo tendría las propiedades muy precisas necesarias para desarrollar la vida. La mayoría de las propiedades físicas darían como resultado un universo que se derrumba en la nada al instante. O bien, sigue existiendo y se expande en un vasto mar de la nada. No se trata solo de tratar de explicar a los seres humanos tal como existimos, sino de explicar la existencia misma de cualquier tipo de universo.

Otra idea, que encaja bien con la física cuántica, dice que hay, de hecho, una gran cantidad de universos, que tienen diferentes propiedades. Dentro de eso multiverso de universos, algunos subconjuntos de ellos (incluido el nuestro) contendrían propiedades que les permitirían existir durante períodos de tiempo relativamente largos. Eso significa que un subconjunto (incluido nuestro propio universo) tendría las propiedades que les permitirían formar productos químicos complejos y, en última instancia, vida. Otros no lo harían. Y eso estaría bien, ya que la física cuántica nos dice que todas las posibilidades pueden existir.

Teoria de las cuerdas (que establece que todas las diferentes partículas fundamentales de la materia son manifestaciones de un objeto básico llamado "cadena") recientemente ha comenzado a apoyar esta idea. Esto se debe a que hay una gran cantidad de posibles soluciones a la teoría de cuerdas. En otras palabras, si la teoría de cuerdas es correcta, entonces todavía hay muchas formas diferentes de construir el universo.

La teoría de cuerdas presenta la idea de dimensiones adicionales al mismo tiempo que incluye una estructura para pensar dónde podrían ubicarse estos otros universos. Nuestro universo, que incluye cuatro dimensiones de tiempo espacial, parece existir en un universo que puede contener hasta 11 dimensiones totales. Esa "región" multidimensional a menudo se llama la mayor parte por teóricos de cuerdas. No hay razón para pensar que el grueso no pueda contener otros universos además del nuestro. Entonces, es una especie de universo de universos.

La cuestión de la existencia de un multiverso es secundaria a la capacidad de detectar otros universos. Hasta ahora nadie ha encontrado evidencia sólida para otro universo. Eso no significa que no estén ahí afuera. La evidencia puede ser algo que aún no hemos reconocido. O nuestros detectores no son lo suficientemente sensibles. Finalmente, los físicos encontrarán una manera de utilizar datos sólidos para encontrar universos paralelos y medir al menos algunas de sus propiedades. Sin embargo, eso podría estar muy lejos.

Editado y actualizado por Carolyn Collins Petersen.