¿Existe el Multiverso?
Por Amir D. Aczel

Crédito: SLIM FILMS/scientificamerican.com

Alan Guth (Crédito: en.wikipedia.org)

Alan Guth, el descubridor de la inflación cósmica, dio una charla en el MIT, el 1 de noviembre, en la que me convenció, siendo un escéptico natural acerca de estas cuestiones, que el multiverso puede muy bien existir. Dos rutas hacia el multiverso no eran de mi agrado.

Una de ellas es "muchos mundos", la idea de Hugh Everett III que los eventos cuánticos cuyas funciones de onda parecen "colapsar" en nuestro mundo para producir mediciones específicas en realidad nunca colapsarán pero comprenderán todas las demás características implícitas en sus funciones de onda en "otros universos". Cada vez que algo sucede aquí -de toda la gran cantidad de posibilidades- todo el resto de ellas ocurren en otros universos.

El segundo de tales enfoques viene de la teoría de cuerdas, donde las ecuaciones dan "sentido" matemático en más de 4 -posibles 10 u 11- dimensiones, por lo que a lo largo de estas dimensiones "encogidas" que los teóricos de cuerdas hablan, florecen otros universos.

Uno podría cuestionar ambas teorías por muchas razones. Es cierto que cuando Paul Dirac resuelve su famosa ecuación para el electrón en 1928 y advierte niveles de energía positiva y negativa, audazmente interpretó los negativos como pertenecientes a un anti-electrón o positrón, por lo tanto la predicción de la existencia de partículas nadie podía imaginarla antes. Pero ¿significa esto que las soluciones matemáticas siempre dan lugar a nuevos y reales descubrimientos?

Dr. Brian Greene (Crédito: minnpost.com)

De acuerdo con Brian Greene, un teórico de cuerdas, el orden de infinitud del multiverso es el de los puntos de la recta real. Me parece una afirmación muy difícil de aceptar. Los puntos de la recta real son infinitamente "densos", en el sentido de que entre dos puntos de la línea, no importa qué tan cerca, siempre hay otro punto. Si los universos fueron tan infinitamente apretados, ¡deberíamos estar experimentando estos otros universos con cada paso que damos! 

Entonces, parafraseando a Enrico Fermi (quién dijo esto acerca de la cuestión de los extraterrestres): "¿Dónde están todos?" Un multiverso infinitamente denso parece muy difícil de creer dado que no tenemos ninguna evidencia en absoluto para ello. Y "muchos mundos" es igualmente criticado: su tamaño es inmenso, y donde estarían todos esos otros universos que debemos usar como "vertederos" para todos los eventos cuánticos que no ocurren en nuestro propio mundo? 

Pero el multiverso de la inflación cósmica nos cuenta una historia completamente diferente. La presentación de Guth fue titulada "Cosmología Inflacionaria, El Origen de las Perturbaciones de Densidad, y la Puerta del Multiverso", y mostró directamente cómo el proceso de inflación que se cree que ha seguido al Big Bang conduce probablemente a otros universos. La forma en que esto ocurre es fascinante. La inflación es un campo con ciertas características -por ejemplo, es un campo escalar, al igual que el campo de Higgs, y algunos físicos creen que el bosón de Higgs por lo tanto puede haber jugado un papel clave en la inflación.

Inflación cósmica (Crédito: bustard.phys.nd.edu)

La intensidad del campo comienza en un punto inestable, y luego "sale de" ese punto, provocando el crecimiento exponencial de nuestro universo, el que "suaviza" todas las torceduras en el universo inicial, produciendo el casi "plano", o matemáticamente euclidiano, espacio que nos rodea hoy en día. Las imperfecciones del quántum en este proceso son la causa de las formaciones de las semillas de todas las galaxias en el universo, y vemos estos "defectos" en los mapas de la radiación de fondo de microondas medido en el espacio (a través del WMAP y otros satélites). Tanto la uniformidad de la imagen de satélite de los datos de microondas que emanan del universo inicial (a un nivel de 1/100.000), y los "defectos" en ella -que conducen a la formación de las galaxias- coinciden en un grado sorprendentemente alto con las predicciones de la cosmología del universo inflacionario de Guth.

Así que aquí es donde los otros universos entran. El campo inflacionario es un campo cuántico, por lo tanto se da la fluctuación cuántica. Se infla nuestro universo y luego se detiene. Pero no se puede detener, debido a estas fluctuaciones cuánticas en la intensidad del campo, por lo que el campo, en donde su intensidad es todavía alta, va a otra parte. La incertidumbre cuántica, las fluctuaciones cuánticas, hacen imposible que el campo inflacionario muera. Se mueve a otra parte del universo e infla otro universo y así para siempre.

Le pregunté a Guth ¿cuál es la cardinalidad del multiverso creado por la inflación?, y él respondió: "Aleph-cero". Esta fue una mejor respuesta que la que me ha dado Brian Greene. Aleph-cero es el orden de infinitud de los números enteros y los números racionales. Este es un mucho más "pedestre" tipo de infinitud que la de la recta real. Usted puede pensar en estos universos como los números enteros: 1, 2, 3, 4, ... Cada vez que la inflación termina haciendo su truco en un universo, se mueve al siguiente en la fila. Y ya que no hay forma de detenerlo, la inflación sigue este camino, por lo que con el tiempo tiende a infinito, el número de universos tiene la cardinalidad infinita de los números enteros. A partir de este tipo de infinito muy razonable hacia el inmensamente complicado, en la recta real infinitamente densa del universo hay un largo camino por recorrer.

http://www.science20.com/greatest_science_mysteries/multiverse-96001

Modificado por orbitaceromendoza