La controversia del multiverso se pone candente sobre las ondas gravitacionales

La controversia del multiverso se pone candente sobre las ondas gravitacionales
El potencial descubrimiento del experimento BICEP2 de las ondulaciones del espacio-tiempo puede proporcionar apoyo para el concepto de muchos universos, pero los críticos no están convencidos.
Por Clara Moskowitz

Crédito: scientificamerican.com

El multiverso es uno de los temas más divisivos en la física, y esto sólo lo convirtió más en eso. El gran anuncio en las semanas pasadas de la evidencia de las ondas primordiales en el espacio-tiempo ha reforzado una teoría cosmológica llamada inflación, y con ella, dicen algunos, la idea de que nuestro universo es uno de muchos universos flotantes como burbujas en un vaso de champán. Los críticos de la hipótesis del multiverso afirman que la idea no es comprobable -apenas si es ciencia. Pero con la evidencia para la teoría de la inflación edificándose, el debate sobre el multiverso está llegando a un punto crítico. 

La gran noticia vino del experimento Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization 2 (BICEP2) en el Polo Sur, que vio las huellas en la radiación cósmica de fondo, -la luz más antigua del universo que data de poco después del big bang- que parecen que han sido causadas ​​por las ondas gravitacionales ondulando a través del tejido del espacio-tiempo en el universo temprano. El hallazgo fue anunciado como un gran avance, aunque los físicos dicen que será necesaria la confirmación de otros experimentos para corroborar los resultados. 

Si es verificada, estas ondas gravitacionales serían la evidencia directa de la teoría de la inflación, la que sugiere que el universo se expandió de manera exponencial en la primera fracción de un nanosegundo después de que nació. Si se ha producido la inflación, eso explicaría muchas características de nuestro universo, como el hecho de que parece ser bastante suave, con la materia extendida uniformemente en todas las direcciones (la inflación temprana habría estirado cualquier irregularidad en el universo).

La inflación también podría significar que lo que consideramos el universo -la extensión de todo lo que pudimos ver con el más perfecto telescopio- es sólo un pequeño rincón del espacio, un bolsillo donde la inflación se detuvo y permitió a la materia condensarse, a las galaxias y las estrellas formarse y a la vida evolucionar. Por otra parte, más allá del universo observable, el espacio-tiempo todavía se puede estar inflando, con otros universos "burbuja" formándose cada vez que la inflación se detiene en un solo lugar. 

Esta imagen se llama inflación eterna. "La mayoría de los modelos inflacionarios, casi todos, prevén que la inflación se convierta en eterna", dice Alan Guth, físico teórico en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), el primero que predijo la inflación en 1980.
 

Crédito: scientificamerican.com

Si los resultados BICEP2 terminan demostrando que ocurrió la inflación, entonces el multiverso puede ser parte del trato. "Creo que el multiverso es una consecuencia natural de las ideas de la inflación", dice el físico teórico Frank Wilczek, también en el MIT. "Si se puede iniciar un universo en la forma de una semilla muy pequeña, luego otros universos podrían también crecen a partir de semillas pequeñas. No parece haber nada único sobre el evento que llamamos el Big Bang. Es un acontecimiento reproducible que puede y debe pasar una y otra vez, y otra vez". 

Si eso es cierto, podría ayudar a explicar por qué nuestro universo parece tan especial. La masa del electrón, por ejemplo, parece ser completamente aleatoria -este valor no se predijo por cualquier física conocida. Y sin embargo, si el electrón fuera más pesado o más ligero de lo que es, los átomos podrían no formarse, las galaxias serían imposibles, y no existiría la vida. Lo mismo ocurre con muchas otras constantes de la naturaleza, especialmente la constante cosmológica -la teorizada, pero no verificada, fuente de la llamada energía oscura que está impulsando la aceleración de la expansión del universo. Si la constante cosmológica fuera diferente, y la energía oscura fuera más o menos potente, el universo se alteraría drásticamente. y la vida tal como la conocemos no sería posible. 

Si nuestro universo es el único que existe, entonces necesitamos una explicación de por qué parece tan afinado para que nosotros existamos. Si no es más que uno de muchos, sin embargo, tal vez cada uno tenga diferentes parámetros, diferentes constantes y un universo acabe por llegar a los valores que permitan la vida.

"Vivimos en esta parte del universo porque podemos vivir allí, no porque todo el universo esté construido para nuestro beneficio", dice el físico de la Universidad de Stanford, Andrei Linde, uno de los principales autores de la teoría de la inflación y de la hipótesis del multiverso. Esta idea, llamada el principio antrópico, es satisfactoria para algunos, y exasperante para los demás. 

"Esa historia da una imagen muy cuidada y auto-consistente", dice Guth. Pero muchos encuentran al principio antrópico y al multiverso de mal gusto. "El multiverso funciona aquí como excusa para todo uso por no ser capaz de explicar nada acerca de la física de partículas", escribió el matemático Peter Woit, de la Universidad de Columbia, en un blog respondiendo a las reacciones sobre BICEP2. "Considero que este punto de vista lleva a "renunciar" a la búsqueda de una verdadera explicación científica", dice Paul Steinhardt, físico teórico de la Universidad de Princeton.  

Además de ver la idea del multiverso -y el principio antrópico lo permite- como una salida fácil, los escépticos alegan que es imposible de probar, porque la teoría predice otros universos burbuja que estarían permanentemente fuera de alcance y no serían observables. "Literalmente, cualquier cosa puede suceder y sucede un número infinito de veces", dice Steinhardt. "Esto hace que la teoría sea totalmente impredecible o, equivalentemente, infalsificable".

Una idea no comprobable es, por definición poco científica, porque la ciencia se basa en la verificación de las predicciones a través de la experimentación. Los defensores de la idea del multiverso, sin embargo, dicen que es tan inextricable con algunas teorías, incluyendo la inflación, que la evidencia para una es evidencia para la otra.

"Una vez que tenemos la prueba experimental de que la constante cosmológica es real, y tenemos la prueba experimental de la cosmología inflacionaria, entonces de repente tenemos algo que creo firmemente es la evidencia experimental a favor del multiverso", dice Linde. "Esas personas que dicen que la teoría del multiverso no tiene ninguna confirmación experimental no han prestado suficiente atención".

Si los resultados de BICEP2 representan un pedazo de esa confirmación es un punto de contención entre las facciones pro y anti-multiverso. "El descubrimiento de BICEP2 debe causar consternación entre los escépticos del multiverso -al menos en este universo en particular", escribió el físico del MIT Max Tegmark en un blog, invitado por la revista Scientific American.

Crédito: Twitter

Los escépticos, por supuesto, no están de acuerdo con vehemencia. "Tal vez hay una parte del multiverso en el que los resultados de BICEP2 proporcionan evidencia de un multiverso, pero no creo que vivimos allí", escribió en Twitter Peter Coles, un cosmólogo teórico de la Universidad de Sussex en Inglaterra.

Y muchos físicos son agnósticos acerca de lo que, en todo caso, los resultados BICEP2 tienen que decir sobre el multiverso. "El multiverso es una idea de cómo el período inflacionario que dio origen a nuestro universo puede haber surgido", dice Marc Kamionkowski, profesor de física y astronomía en la Universidad Johns Hopkins. "Esta medida en particular no arroja ninguna luz directa en eso".

En última instancia, ninguna de las partes del debate es probable que reconozca la derrota en el corto plazo. Pero una de las facciones, al menos, se está cobrando una pequeña victoria con las noticias de las semanas pasadas. "Cuanto más nos adentramos en este camino, más en serio deberíamos tomar la posibilidad de la inflación eterna y el multiverso", dice Linde, "y la idea de que nuestro universo no es sólo un globo cósmico sino un fractal de globos que producen nuevos globos que producen nuevos globos para siempre".

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Modificado por orbitaceromendoza