Dudas sobre el descubrimiento que confirmaría la inflación cósmica

Desde que hace un par de meses se anunciara el posible descubrimiento de ondas gravitacionales que confirmarían la teoría de la inflación cósmica, se ha ido propagando por internet una corriente de artículos que cuestionan la interpretación de los datos. Hasta el punto de que sorprende que las principales agencias de noticias científicas destaquen que “el rumor se extiende rápidamente por internet”.

Lejos de pensar en el sano escepticismo necesario para una correcta labor científica, la potencia con que se expresan las dudas hace que el asunto se antoje algo más humano y sentimental. Más bien, pareciera que estamos ante el miedo inconsciente que emerge cada vez que el misterio rompe los velos de la existencia ordenada al gusto de los humanos.

Veamos.

Para aprobar con nota un examen sobre la teoría del Big Bang, es necesario ajustarse a los cánones establecidos por el convencionalismo científico –sí, la ciencia se basa en convencionalismos— y responder con una racionalidad que quita el sentido. Y  lo quita literalmente. 

Versionando la broma del cosmólogo Max Tegmark, en su libro Our mathematical Universe, pongamos que el examen es oral; la cosa sería tal que así:

¿Qué causó la Gran Explosión? 

Nada. Ocurrió sin más.

¿Dónde ocurrió el Big Bang? 

En todas partes. 

Defina “todas partes”. 

Un número infinito de puntos en el espacio, pues en el momento del Big Bang el espacio era infinito.

¿Cómo puede existir un espacio infinito en un tiempo concreto, esto es, hace 13800 millones de años? 

Ni p***  idea.

Alexander Friedmann desarrolló en su día una serie de ecuaciones que permitieron a los científicos retroceder en el tiempo y reconstruir, paso a paso, la historia de nuestro universo. Así, entre otras cosas, pudieron explicar por qué las galaxias se separan unas de otras, por qué existe el fondo de microondas y cómo surgieron los primeros átomos.

Básicamente, todo se explica recurriendo a un proceso original que puede compararse a una explosión de la que surge todo. Y entonces comienzan los problemas…

En 13.800 millones de años, el universo ha tenido tiempo suficiente para descompensarse, de modo que podría haber más cantidad de materia en unas regiones que en otras, y algunas zonas podrían haberse quedado completamente vacías. Sin embargo, esto no es así: la materia se distribuye uniformemente por todo el espacio conocido. 

Además, la radiación del fondo de microondas nos muestra que la temperatura es homogénea miremos donde miremos ahí fuera. Esto, por otra parte, se podría explicar diciendo que se debe a la mezcla natural que precede a toda homogeneización, como cuando echamos leche fría y café caliente en una taza y movemos con la cucharita. Pero el universo no ha tenido tiempo para que se produzca esa mezcla. 

De modo que el modelo del Big Bang no puede explicar esta homogeneidad. Bueno, sí, diciendo que ocurrió en todas partes a la vez. Algo así como una especie de coincidencia significativa milagrosa…

Y entonces siguen los problemas…

Antes de que se completara el primer segundo tras el Big Bang, la teoría nos dice que el universo era “infinitamente” denso, “infinitamente” caliente y todo se movía a una velocidad “infinita”. Esas son las respuestas correctas al examen.

Allá por 1980, a un tipo llamado Alan Guth no le molaba este asunto, así que se presentó a la comunidad científica con una teoría radical que resolvía los problemas del modelo de Friedmann.

Siguiendo las ecuaciones de Einstein sobre la relatividad, la gravedad aumenta la masa de un cuerpo de la misma manera que un objeto en aceleración, y no hay diferencia alguna entre ambos procesos: si un viajero espacial es ignorante de que su nave está acelerando, puede pensar tranquilamente que la pared trasera de la nave ejerce una atracción gravitatoria sobre él, y la realidad, su realidad, no cambia en nada.

Comprendiendo esto, la materia puede aparecer como una burbuja muy compacta y expandirse de forma exponencial sin perder su densidad. Es decir, es posible la existencia de una burbuja que, al tiempo que se acelera y dobla su tamaño, también aumenta su masa: si un gramo ocupa x volumen, cuando la burbuja sea el doble de grande, habrá dos gramos de materia, luego habrá cuatro gramos, después ocho gramos y seguiría así a medida que el volumen se incrementa.

Lo mismo sucedería con la inflación del universo: una súbita expansión del espacio-tiempo en la primera milbillonésima parte de segundo de su existencia. Como una célula que se duplica e inicia una multiplicación imparable para conformar un cuerpo, todo habría comenzado con un pequeño punto de materia que, en un instante, fue ocupando volumen de manera exponencial y aumentando proporcionalmente su masa hasta conformar el universo tal y como lo conocemos. Este proceso, además, implica que la velocidad de expansión también se dobla exponencialmente, de ahí la aceleración.

El planteamiento de Alan Guth resuelve, por tanto, los problemas del Big Bang con sus espacios infinitos y explica, entre otras cosas, por qué la temperatura es homogénea, pues todas las partículas que existen han interactuado entre sí, se han “mezclado” en su origen. Pero aún hay más…

Si la teoría de la inflación no es correcta, entonces habrá que seguir buscando el modo de explicar por qué toda la materia que existe en el universo está tan bien distribuida por todo él y, otro problema más, por qué las galaxias se distancian unas de otras a gran velocidad, pero con la precisión necesaria para no hacer añicos el orden cósmico: si la expansión fuera mayor, la gravedad no tendría capacidad para vencerla y no existiría cuerpo alguno, sólo átomos sueltos por el universo; si la expansión fuese más lenta, la gravedad vencería y el universo entero sería un fenomenal agujero negro sin posibilidad de manifestación.

Para que nos hagamos a la idea, el universo es como una bicicleta aparcada en medio de la calle que, a pesar de no apoyarse en nada, permanece de pie y no se cae hacia ninguno de los lados.

La precisión para lograr nuestro actual estado cósmico es de 1/10¹²⁰. O sea, que  si se diera una variación del 0,000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001, el universo dejaría de ser lo que es y, o bien colapsaría, o bien se disgregaría.

Con un valor tan preciso, es difícil no caer en la tentación de simpatizar con el principio antrópico, ese que nos dice que el universo está hecho para que sea posible la vida tal y como la conocemos los humanos con nuestra mente imperfecta; tan imperfecta que la creemos el sumum de la evolución cósmica y que 13.800 millones de años han sido empleados para llegar a esto…

Pero, en fin, considerar la posibilidad de un diseño inteligente está mal visto en los serios ambientes de la razón científica; la teoría de la inflación cósmica, por su parte, permite una alternativa: el multiverso. Y eso, qué cosas, también está mal visto.

Y ahora llegamos a por qué la teoría de la inflación es un problema. Como explicábamos en un artículo anterior, la teoría de la inflación implica que sólo alcanzamos a conocer una región muy pequeña de una totalidad que jamás atisbaremos. Una vez que se produce el crecimiento exponencial que explica la inflación, ya no hay nada que lo pueda parar. Crece hasta el infinito.

Si imaginamos que vivimos en la superficie de un enorme globo fabricado con parches de colores, a lo que podemos añadir también diferentes tipos de tejido, según se infla más y más, nuestro horizonte se terminará reduciendo al parche que habitamos, y nunca podremos saber que existen zonas de la superficie que tienen otro color, o incluso que están hechas de otro tejido. Es más, ni siquiera sabremos qué son los colores, pues sólo conocemos el nuestro, ni podríamos imaginar qué otro tipo de tejidos podrían existir además del que nos sostiene.

Infinitos universos gobernados por leyes naturales en que se dan todas las combinaciones posibles de ajustes hace que un universo que permite la vida tal y como la conocemos no sea un milagro, pues es una más entre todas las combinaciones dadas.

Si todo lo que podemos imaginar que existe, existe, asumiendo además que lo que no podemos imaginar que existe, también existe, entonces la ciencia se transforma en metafísica. Entramos en el ámbito de lo ilimitado, ajeno a cualquier posibilidad de razón.

Pero sigamos… ¿Cómo surge la materia de la nada? La respuesta puede estar en esta fórmula que todos conocemos pero sobre la que apenas nos detenemos a reflexionar: E=mc² (energía=masa por la velocidad de la luz al cuadrado).

Puesto que la velocidad de la luz al cuadrado es un número tremendo, la energía contenida en un pequeño trozo de materia acelerada es ingente. Para hacernos una idea, la masa necesaria para crear el hongo nuclear que acabó con Hiroshima fue menos de un kilogramo.

Inversamente, la materia es energía comprimida en altas dosis. Así, la materia es otra forma de manifestación de la energía, y la energía necesaria para que se forme la materia proviene del vacío cuántico.

Según los físicos teóricos, el vacío es cualquier cosa menos un equivalente a la Nada. Todo lo contrario, se trata de una especie de fondo en el que están todas las cosas que pueden suceder, como todas las partículas elementales y las constantes de la Naturaleza. Una especie de dimensión platónica, pero con vocabulario científico; una abstracción matemática que precede a la energía, pues ésta es la manifestación de esa abstracción en el espacio-tiempo.

Tal y como explica la mecánica cuántica, las partículas fundamentales están constantemente surgiendo de ese vacío y permanecen en el espacio-tiempo la friolera de una milésima de trillonésima de segundo: la base de nuestra realidad es un burbujeo constante cuya agitación hace que el vacío tenga energía. 

Como sostiene Max Tegmark, si algo es matemáticamente consistente, existe: el universo está hecho de matemáticas. Esto es, las matemáticas no describen el universo, son el universo. Los números están en el origen de todo lo que existe, y todo lo que existe es la manifestación de las relaciones que se dan entre ellos.

Antes de la Gran Explosión hubo algo, y a ese algo podríamos llamarlo el Pequeño Chasquido (Little Swoosh), nos dice Tegmark; una burbuja que rompió en exceso el vacío cuántico y que, tras inflarse según las leyes descritas por Einstein, nos alberga en una espuma infinita que amenaza el orden establecido.

Cuando se trabaja en los límites de la Física, las teorías matemáticas rozan los pensamientos de la Metafísica; para evitar que la una le conceda un baile a la otra, pues su unión resultaría impropia en los términos del decoro intelectual de nuestro tiempo, se procede a calificar como extravagancia todo intento de acercamiento; los impedimentos sociales impiden a la pareja expresar su atracción en público.

Hasta hace muy poco, la idea del multiverso era motivo de burla en ciertos ambientes académicos encantados de haberse conocido. Pero, de confirmarse las que podrían ser las huellas de la inflación del universo, la necesidad de pensar el multiverso se convertiría en un problema para los ámbitos mayoritariamente conservadores de la comunidad científica.

Se palpa entre los más débiles de espíritu un miedo irracional a perder la razón. Y es que el problema del multiverso es la introducción de la noción de infinito como una realidad, como algo inherente a la existencia misma, no sólo como una marca de ignorancia, un límite que no podemos cruzar y aceptamos como tal. 

Esa es la tranquilidad que aporta el Big Bang clásico: “infinito” es una marca que redime de pensar lo impensable en términos racionales, un error que tarde o temprano se ha de resolver.

La inflación cósmica es un proceso que explica no sólo cómo se expandió el universo, sino también por qué se expandió. Es decir, hace que el Big Bang deje de ser el comienzo de todo; abre una ventana al infinito real, y el infinito como realidad no mola.

La asociación entre razón y finitud se remonta a la filosofía griega y ha impregnado todo la historia del pensamiento occidental, determinándola en virtud de una “aversión al infinito” que ha ido a la par con el horror vacui. Pensar lo infinito es inevitable, y ello entra en contradicción con la imposibilidad de conocer un infinito “real”, en tanto que, como infinito, es ajeno a la cantidad. Se produce, así, una dualidad en el entendimiento: pensamiento frente a conocimiento.

La teoría de la inflación nos dice que tanto el tejido espacio-temporal como la materia que en él se manifiesta se crearían en cantidades infinitas. Ve los suficientemente lejos y te encontrarás contigo mismo en una réplica exacta, pues si las posibilidades son infinitas, existen infinitas posibilidades de que se repitan las mismas disposiciones de la materia en universos exactos al nuestro, con exactamente las mismas interrelaciones entre sus elementos. De hecho, lo contrario también suena “extravagante”, pues cualquier combinación existiría en algún lugar del infinito.

Y, por supuesto, en un multiverso infinito, donde todas las posibilidades imaginables e inimaginables serían una realidad, la inflación sería un proceso recurrente ad infinitum.

Hoy, científicos de la talla de Tegmark, Brian Greene y Martin Rees son los más reconocidos defensores del multiverso. “No podemos descartar una idea porque no nos guste”, dice Tegmark.

Se veían venir los debates sustentados en inseguridades y terrores. Y es que, muchos, en su cientifismo, ansían que se confirme el error.