viernes, 27 de marzo de 2015

ADIOS MUCHACHOS


Paco Menchén nos envía este cuento, remitido por un amigo suyo mallorquín, que puede ser premonitorio en cuanto al futuro de este grupo. Ignoramos por el momento su autor.

A Gabriel Le-Senne y Luis F. Piña.

() parece que no he cambiado mucho ni mental ni físicamente, desde que me he instalado en este lugar, aunque no pueda ya leer el periódico sin gafas, o subir las escaleras saltando tres escalones a la vez  ()

(Robert Graves, "Good-Bye to All That")

        La costumbre habitual entre antiguos compañeros de colegio de reunirse para comer o cenar una vez al año, sólo puede mantenerse si alguno de ellos se muestra dispuesto a organizar el evento. Siempre he admirado la generosidad de esos espontáneos que emplean buena parte de su tiempo en telefonear o mandar mensajes para convocar a individuos que andan por ahí dispersos y concentrados en resolver sus asuntos.

        Sebastià Sans, abogado de renombre, cumplía este cometido año tras año con el rigor y la puntualidad de un profesional solvente. Se encargaba de avisar a todos sus compañeros, proponía una fecha que consideraba adecuada y reservaba mesa para cuarenta o más en un restaurante de la ciudad o, sorpresivamente, en algún paraje idílico de la costa sobre el mar. En el colegio, su clase llegó a alcanzar, entre los dos grupos, la cifra de ochenta. Hay que decir que, en los años siguientes a la conclusión del bachillerato, este grupo no había mostrado añoranza alguna. Muchos de sus integrantes habían partido hacia universidades lejanas y, después de terminar sus carreras, algunos emigraron a América, otros se integraron en el cuerpo diplomático y frecuentaban países exóticos, otros ingresaron en órdenes religiosas y otros trabajaban para empresas de ingeniería que construían puentes en ultramar. Durante esta etapa, la desconexión fue absoluta: nadie sabía de nadie. Pero, al cabo de algunos años, Sebastià tuvo la feliz idea de organizar el reencuentro. Su poder de convocatoria era notable, casi todos respondieron a la llamada, y muchos acudieron desde kilométricas distancias. Aunque alguno de ellos había sufrido metamorfosis poco envidiables, la mayoría tenía mejor aspecto que a los diecisiete años hay pensar en el acné o en el bigote incipiente- y la primera comida de compañerismo fue un éxito. Alfonso Company, que siempre había mostrado aptitudes histriónicas, repitió con asombrosa maestría sus imitaciones bufas de los profesores y se revivieron momentos memorables casi olvidados. Sebastià prometió repetir la convocatoria para el año siguiente; la concurrencia se mantuvo elevada durante varios años y era admirable la fidelidad de los que acudían desde el extranjero: uno de ellos era ya Arzobispo y estaba instalado en el Vaticano; otro era embajador en Moscú; otro, bajo la gorra de general, dirigía tropas en inexplicables guerras. Varias decenas de comensales se dieron cita año tras año para recordar viejos tiempos y discutir de política. Eran encuentros reconfortantes, como si una particular máquina del tiempo permitiera abandonar por unas horas el ajetreado mundo para entrar en un oasis de evasión.

        Hasta que un día se produjo una baja. No había ningún motivo, considerando la edad, para una muerte tan prematura; pero hay virus que no atienden a razones. Aquello fue como un aviso y, con el tiempo, las bajas empezaron a menudear. Se alcanzó un punto en que cada año había que lamentar alguna ausencia definitiva, que era comentada con brevedad, o con inquietantes silencios.

        Sebastià no abandonaba su cometido y llegó el día en que el número de convocados apenas alcanzó la decena. Con sus cabezas canas dialogaban alrededor de una mesa redonda, ya en voz baja,: nada que ver con las animadas reuniones del comienzo; además las convicciones políticas dejaron de ser absolutas. Se hablaba con frecuencia de nietos y alguien mencionó un biznieto. En los años que siguieron, la progresión de bajas fue implacable y un día, Sebastià, fiel a la tradición, tomó el teléfono para convocar al único compañero de colegio superviviente. Acordaron verse donde lo venían haciendo en los últimos años, en el restaurante Oriente, junto al Paseo del Born. Sebastià habló con Tomèu, el maître, para reservar mesa. Una mesa en el rincón más tranquilo.

        Aquella fue una comida emotiva. Departieron ambos colegas rastreando entre sus memorias los recuerdos que todavía se resistían a desaparecer, a la búsqueda de aquellas anécdotas tantas veces repetidas pero de valor incalculable porque generaban las endorfinas necesarias para continuar. ¿Quién si no alguien que las hubiera vivido iba a ser capaz de sentir el gozo de comentar aquellas aventuras una vez más? Ambos aprendieron a valorar la suerte inmensa de poder contar cada uno con el otro para ver en él reflejados sus sensaciones más tempranas.

        Al año siguiente, Sebastià se dispuso a reservar de nuevo mesa para los dos comensales, almas gemelas, ya huérfanas ante la inmensidad del infinito. Le reconfortaba pensar que todavía era posible respirar aquel pasado, confirmar su certeza, con la ya única persona con la que era posible hacerlo; con Biel Blanes. En esa ilusión adolescente estaba cuando el teléfono sonó. Y recibió la noticia. La comida no podría llevarse a cabo.

        Sebastià alcanzó vacilante su sillón favorito. Cabizbajo, junto a la ventana desde la que acostumbraba a ver pasar el mundo, permaneció absorto, tratando de acopiar fuerzas para afrontar aquella cruel tesitura. Imposible describir el cúmulo de imágenes que acudían en tropel desde su venerable depósito de recuerdos ni las emociones, difícilmente soportables, que esas imágenes le generaban. Durante unos minutos vivió un descenso a los infiernos que se hizo eterno e irremediable.  

        Hundido en aquel estado de zozobra, al borde del ahogo, le vino a la mente una de las enseñanzas más firmes que él y sus compañeros habían recibido en aquel colegio de jesuitas: la capacidad para mantener la entereza de ánimo ante la adversidad. Sebastià hizo acopio de fuerzas; se levantó, sacó el pañuelo de su bolsillo para secar la humedad de sus ojos, se dirigió al teléfono, y marcó el número del Oriente:

        - Mesa para uno, por favor.

        Los recursos de la mente humana son ilimitados, y aquella comida fue tal vez la más intensa de las que Sebastià había vivido. Al tiempo que daba cuenta de aquel exquisito plato que llevaba la marca inconfundible del chef de Ca´n Tomèu, no hablaba ya sólo con su último amigo, sino con todos los que se habían ido. Ahora los veía y los oía con sorprendente nitidez, en el comedor del colegio, con su bata a rayas verticales, entre el griterío y las risas, bromeando, arrojándose migas de pan amasado, trozos de membrillo o mandarinas enteras, comentando jocosamente las manías o los hábitos de los profesores, imitándoles en magistrales actuaciones, entre carcajadas. Una de las veces, su cubierto se mantuvo en el plato mientras él permanecía absorto, envuelto en aquella fascinante algarabía. El griterío de los jóvenes comensales era ya ensordecedor. Tomèu le vio apoyar la cabeza en la mesa y se le acercó. Le dio unas palmadas en el hombro:

        -¡Don Sebastià!, ¡Don Sebastià!


        El griterío se fue extinguiendo y la bulliciosa imagen se oscurecía., pero su cabeza no se levantó.

martes, 3 de marzo de 2015

MÁS ALLÁ DE LO IMPOSIBLE

… por Kurt Schleicher


INTRODUCCIÓN

   Creo que fue Sócrates quien dijo algo parecido a: “Cuanto más sabemos, más nos queda por saber”y Platón quien respondió“οτος μν οεταί τι εδέναι οκ εδώς, γ δέ, σπερ ον οκ οδα, οδ ομαι”, o más claro: “Este hombre, por una parte, cree que sabe algo, mientras que no sabe [nada]. Por otra parte, yo, que igualmente no sé [nada], tampoco creo [saber algo]”.  De aquí habrá salido la manida sentencia: sólo sé que no sé nada”, que me parece una mala interpretación o excesivamente modesta; me parece que lo que quiere decir es que no se puede saber nada con absoluta certeza, incluso en los casos en los que uno cree estar seguro.

   Me temo que también algo así me está pasando a mí, que cada vez que intento “cazar” algo de la evolución de la Física en las últimas décadas, tengo la sensación de que se me escurre algo de entre las manos. Las certezas que hemos estudiado de niños y jovencitos, resulta que ya son menos certezas. Tampoco es tan extraño, pues desde los siglos XIX y XX, lo “imposible” de entonces estamos viendo que ya no lo es. Lord Kelvin afirmaba que “era imposible volar en algo más pesado que el aire”; si se le dijera que ahora se puede volar en un A380 levantando 500 toneladas y llevando 500 pasajeros de una tacada en un par de horas hasta las tierras que tanto esfuerzo y tiempo le costó llegar al capitán Cook, nos tomaría por locos. ¿Os imagináis a Isabel II con internet?   Pues lo mismo sucede hoy, cuando nos dicen que hay 11 dimensiones, que hay miles de millones de universos más allá del nuestro y que están más “cerca” de lo que imaginamos, pero que ni los sentimos ni los vemos; diríamos entonces también “eso es imposible”. Lógico; si aún nos cuesta digerir los descubrimientos del siglo XX relativos al espacio-tiempo curvo y flexible y que las partículas elementales tienen cuánticamente el don de la ubicuidad, ir todavía “más allá” nos mueve a decir la palabra maldita: ¡Imposible!

    Echando la mirada atrás a las recientes intentonas de saber más de Microcosmos y del Macrocosmos, es decir, de la estructura de la materia y la energía del Universo, de cómo se formó, de hasta dónde llega, si hay más Universos, de “qué hay más allá todavía”, de qué estamos hechos nosotros, de cómo surgió la Vida, si lo que hoy conceptuamos de “imposible” lo es en realidad y si la Física tal como la entendemos hoy es algo dependiente del observador que somos nosotros o si es realmente objetiva… creo que sería interesante revisar dónde estamos hoy en día.




    Creo que según vamos ampliando el horizonte de lo que sabemos, éste no se acerca, sino que se aleja cada vez más. ¿Hasta cuándo?, o mejor dicho, ¿hasta dónde?

   Esto me recuerda los afanes por llegar a una “Teoría del Todo”, muy popular en el siglo pasado y que recientemente se ha vuelto a poner de moda con el estreno de la película del mismo nombre sobre la vida de Stephen Hawking y con su oscarizado actor protagonista. Es curioso que este admirable personaje, dentro de sus limitaciones físicas, está dando muestras, según va envejeciendo, de que aquello de lo que se mostraba muy seguro, hoy ya comienza a dudar y hasta de renegar de algunas de sus teorías de más joven, lo cual no le hace menos listo, sino más sabio. Incluso ya duda de que alguna vez podamos llegar a disponer de una “Teoría del Todo”…

   En cualquier caso, el campo científico que hay enfrente de nosotros es cada vez más extenso y admite la construcción de nuevos edificios de teorías construidos sobre los cimientos de las anteriores, permitiendo la aparición de nuevas conclusiones. Estos “edificios” adolecen todavía de defectos, o no están terminados, y los científicos están buscando la forma de completarlos de manera homogénea y armónica, cosa nada fácil. Unos son más feos (la Teoría Standard de partículas, por ejemplo, que pese a lo bien que encaja ya, añade cada vez más sub-partículas con nombres cada vez más raros y encima no incorpora al esquivo gravitón, no explica ni la materia ni la energía oscuras, pese al logro reciente del descubrimiento del Higgs, etc), otros son más clásicos, como las Teorías de la Relatividad, que explican mejor la gravedad y el espacio-tiempo en el Universo, pero que funcionan peor en el microcosmos; otros como la Física Cuántica, que se amolda muy bien a nuestro microcosmos, pero no se adapta tan bien al Universo/s  y, finalmente, otros más novedosos como la Teoría de Cuerdas, que trata de armonizar a ambas, pero que es dificilísima de verificar.  Sin embargo, en muchos de estos edificios ya se puede “hasta vivir”, aunque falten muchos de los servicios y parte del mobiliario.

     La “Teoría del Todo” no es ni más ni menos que la pretensión de lograr una ciudad super-armónica con todos estos edificios perfectamente terminados y verificados, que sirva para que la Humanidad se sienta confortable en el futuro. Lo malo es que sucede como con muchas urbanizaciones, que según pasa el tiempo, se van construyendo algunas casas, pero por falta de presupuesto, siguen inhóspitas y uno se pregunta si llegará realmente el día en que se terminen de verdad. Pues aquí, igual.

    Esta “Teoría del Todo” es también algo pretenciosa, pues, llevada al extremo, podría llegar a ser una facilitadora de la Fe. Lo llamo así, porque ésta en cierta forma significa “creer en lo que no se comprende”; si somos capaces de comprender más, a lo mejor nos lo ponen más fácil. ¿Es la fe inversamente proporcional a la magnitud del conocimiento, o, por el contrario, si es cierto que cada vez descubrimos que nos queda más por saber, haría falta todavía “más fe” para reforzar nuestras creencias? Pues no lo sé.

    Yo sólo sé que rascando en la superficie del conocimiento, se consigue cierto placer, pero, al mismo tiempo, “El que mucho abarca, poco aprieta”… y me temo que voy a apretar bastante poco a partir de aquí; el título y esta introducción ya lo dicen todo…

    Intentemos situarnos primero dentro de toda esta extensión de arenas movedizas.


NUESTRO ENTORNO: MICROCOSMOS Y MACROCOSMOS.

PREGUNTAS: ¿De qué está hecho el Universo visible? ¿Cómo se generó? ¿Por qué leyes se rige? ¿Cuándo y cómo morirá?

   Ya tenemos dos teorías que lo describen “bastante” bien: El Modelo Estándar y la Ley de Relatividad General; ambas necesitan sin embargo todavía dos muletas: la Mecánica Cuántica y la Teoría de Cuerdas. Veamos.

Modelo Estándar:




El átomo es bastante más divisible y hueco de lo que se creía; los electrones conforman en realidad niveles cuánticos alrededor del núcleo y los protones y neutrones se subdividen a su vez en quarks:
           protón: 2 up + 1 down
           neutrón: 2 down + 1 up

Las fuerzas básicas que interaccionan en el Universo son 4:
·       La fuerza electromagnética  -> ej. fotones
·       La fuerza nuclear débil  (responsable de la desintegración radioactiva) -> ej. bosones
·       La fuerza nuclear fuerte, responsable de que los quarks se mantengan pegados en los protones y neutrones y que éstos estén apiñados en el núcleo del átomo   -> gluones, hadrones…
·       La fuerza de la gravedad, mucho más débil y desconocida    -> ¿gravitones?



Modelo estándar de partículas: 



Todas las partículas subatómicas son, o bien fermiones (forman la materia, todas con spin ½; pueden ser quarks o leptones, según sea su masa) o bien bosones (interaccionan con las fuerzas, con spin 1). 
     Fermiones: pueden ser Quarks (up, down, charm, strange, top y bottom) o Leptones:   electron, muón, tau y neutrinos asociados a los anteriores
     Bosones: fotón, gluón, y bosones W y Z (fuerza débil).- Falta el de Higgs, ya descubierto, y el gravitón, desconocido





     Spin: propiedad (cuántica) de las partículas subatómicas relacionadas con el aspecto que presentan desde diversas direcciones; puede ser entero (0,1,2…à bosones) o medio entero (1/2à fermiones), o positivo o negativo (se modeliza por diferente “momento angular”). Todas las partículas subatómicas “parecen” estar girando como una peonza en miniatura, no es que giren realmente.

    Los hadrones son partículas compuestas por quarks y/o antiquarks.  Los hay de dos tipos (sin contar los casos "exóticos"): bariones(fermiones) y mesones (bosones). Los primeros están compuestos por tres tipos de quarks y los segundos por un quark y un antiquark. Los neutrones, protones y piones y son ejemplos de hadrones.

    A remarcar ahora la incorporación del bosón de Higgs que en cierta forma está entre ambas, pues es una partícula de spin 1 que se dedica a crear masa y se encuentra dentro del campo de Higgs, campo escalar intrínseco a nuestro Universo (parecido al antiguo “éter”).  Asimismo, explica el “misterio” de la formación primigenia de la masa y las grandes discrepancias en su tamaño relativo o falta de simetría entre los diferentes fermiones.-  Actúa como un papel secante absorbiendo tinta (energía) para producir masa.
      Lo de la “partícula generadora de masa” parece ser que es la razón por la que los medios le han dado la provocativa y rimbombante denominación de “partícula de Dios”, presuponiendo que éste fuese el “diseñador”, el campo de Higgs la fábrica y el bosón de Higgs las piezas fabricadas, cuando en realidad no es más que una pieza más del rompecabezas que, eso sí, encaja la mar de bien en el modelo estándar.


       Simetría: Una remodelación o redisposición de un objeto que lo deja sin variación o idéntico, o sea, invarianza bajo ntransformaciones. La simetría es crucial en la física porque ayuda a eliminar muchas de las divergencias encontradas en la teoría cuántica. El spin común de los fermiones por un lado y de los bosones por otro es un ejemplo de simetría.

    El que el bosón Z tenga masa presupone una ruptura de la simetría, coherente con la creación del Campo de Higgs poco después del Big Bang; esto es fundamental para la formación del universo como es hoy. Antes de esta ruptura, sólo había un plasma muy caliente con partículas SIN MASA (fotones, quarks, electrones, W, Z,…) que chocaban entre sí sin ton ni son. Después de esta ruptura, las partículas adquirieron masa (quarks, Z, W, electrones,..., unos mucha y otros muy poca) que, al seguir enfriándose el universo, quedaron confinados en protones y neutrones.

La cosa es más complicada de lo que parece:


     2 bosones idénticos pueden ocupar cuánticamente la misma posición en el espacio, pero dos fermiones no (Pº Exclusión de Pauli). Ejemplo: en el átomo, los electrones no pueden ocupar la misma “órbita” o estado de energía menos mal, porque si no, los átomos podrían llegar a colapsarse. -> Ver “simetría”

      La carga de color (cromodinámica cuántica) es lo que mantiene unidos los quarks y sirve para explicar cómo los quarks podían coexistir dentro de algunos hadrones en estados de otro modo idénticos y todavía satisfacer el Pº Exclusión de Pauli

     Partes de esta Teoría Estándar han sido comprobadas hasta un margen de error de 1 entre 10 mil millones.  Si se incluye la masa del neutrino, el modelo estándar concuerda con todos los experimentos sobre partículas subatómicas sin excepción, sin contar siquiera con el descubrimiento del bosón de Higgs en 2012, cuya importancia reside precisamente en esto, en validar la teoría.- 

  Falta sin embargo el gravitón, hoy por hoy fuera, por lo que el modelo continúa cojo. Para mejorarlo se ha recurrido a la supersimetría, creando una nueva tanda de subpartículas.


       Supersimetría: es la simetría que intercambian fermiones y bosones entre sí, aún siendo de spin contrario, lo que es “más” que la simetría -> "super"simetría. Esta super-simetría ayuda a eliminar las divergencias que quedan dentro de la teoría de las supercuerdas. Significa que todas las partículas del modelo estándar tienen que tener sus compañeras “supersimétricas” correspondientes, llamadas «s-partículas» y se las denomina con terminación -ino (fotón -> fotino,  gravitón -> gravitino, etc)., que hasta el momento no han sido observadas en el laboratorio.
        La supersimetría en principio debería poder unificar todas las partículas del universo en un solo objeto.  Es la única simetría que intercambia todas las partículas subatómicas conocidas en la física. Está sin verificar.
        Se dice que la existencia del neutralino podría explicar la entidad de la materia oscura (ver más adelante)


         Cada partícula del Modelo Estándar tendría una partícula compañera asociada, con la misma carga, pero spin distinto y masa mucho mayor
          
      Todavía hay más: según las Teorías de la Unificación y de la Gran Unificación, la fuerza electromagnética y la débil eran sólo una, la electrodébil; de hecho, rastreando a las cercanías del Big Bang, las dos restantes, la electrodébil y la fuerte, eran una sola en cuanto a intensidad.

Cuerdas:

    La composición de la materia no termina aquí; el corazón de una partícula está formado por cuerdas minúsculas que, según sea su vibración, hará que se “convierta” en una u otras, es decir, las diferentes partículas subatómicas pueden ser en realidad diferentes aspectos de la vibración de las cuerdas que las componen, lo que simplifica mucho el modelo anterior. La cuerda o el tipo de cuerda es pues –de momento- la parte más pequeña de la materia o de las fuerzas, o sea todo está hecho de cuerdas, que solamente forman distintas partículas según vibren.

Para dar una idea de tamaños relativos, si el átomo fuese tan grande como el universo, ¡la cuerda sería del tamaño de un árbol…!





(Ver más adelante la Teoría de Cuerdas y su implicación en el Universo)

  Las cuerdas pueden ser abiertas o cerradas:

Ejemplos:                                                       abiertas: bosón Gauge

                                                           cerradas:   GRAVITÓN          
                                                                                                            ¡Al fin aparece!

     Frecuencias de vibración más altas de las cuerdas presupone que las partículas tengan más masa.


Composición del Universo: 

 Sin embargo, todo lo anterior de materia, con cuerdas y todo, no constituye más que un 6% de lo que se compone el universo; el resto es materia y energía oscuras, de lo que realmente no conocemos nada todavía!





        Materia oscura: es la hipotética materia que no emite suficiente radiación electromagnética para ser detectada con los medios técnicos actuales, pero cuya existencia se ha deducido a partir de los efectos gravitacionales que causa en la materia visible, tales como las estrellas  o las galaxias.- Se estima que comprende el 26% del Universo  que “vemos”.- (Se piensa que debe estar constituida por partículas pesadas (materia oscura fría) y WIMPS (partículas masivas de interacción débil), que son las candidatas principales a explicar la mayor parte de la materia oscura.)

       Energía oscura: es una forma de energía (desconocida) que estaría presente en todo el espacio, produciendo un “empuje” que tiende a acelerar la expansión del Universo. Se estima que es el 68% del Universo visible.


    Ya tenemos una idea de la composición del universo, pero solamente del 6% del mismo, ¡ejemplo de que queda mucho más por conocer!


   Describamos brevemente las tres teorías que sirven para saber un poco mejor “cómo funciona” el Universo: Relatividad General y Especial, la Mecánica Cuántica y la Teoría de Cuerdas, ésta última ayudando a “sintonizar” la Relatividad General y la Cuántica.

    Tª de la Relatividad Especial (Einstein, 1905):  la velocidad de la luz es constante y no se puede exceder (al menos, la información); en consecuencia, el espacio y el tiempo son flexibles y maleables y dependen del estado de movimiento del observador (ejemplo, si algo se mueve cerca de la velocidad de la luz, su masa aumenta y su tiempo no es el mismo; si seguimos aumentando la velocidad, llega un momento que la masa es tan grande que resultaría “inamovible” cuando se acercase a un infinitésimo de la velocidad de la luz.
 También relaciona la masa y la energía con su famosa ecuación a través del cuadrado de la constante velocidad de la luz (E=mc2)
  Está comprobada experimentalmente. 
Problema: que era inconsistente con la Tª de la gravedad de Newton, lo que obligó a Einstein a elaborar una nueva teoría sobre la gravedad:
 
     Tª de la Relatividad General (Einstein, 1915): Se basa en que la gravedad no es una fuerza independiente que llena el universo y ni siquiera una fuerza que actúa sobre los objetos, sino la fuerza que resulta de la geometría curva del espacio-tiempo.



    Einstein se dió cuenta de ello al observar que la aceleración inducida por la gravedad era localmente la misma para todas las masas, por lo que sólo podría ser una propiedad del espacio-tiempo.  La cantidad de curvatura de espacio y tiempo está determinada por la cantidad de materia y energía que contiene.(Ejemplo: cuando tiramos una piedra a un lago, se crean una serie de ondas que emanan del impacto; cuanto más grande es la piedra, más se alabea la superficie del lago. De manera similar, cuanto mayor es la estrella, mayor es el alabeo del espacio-tiempo que rodea a la estrella).
          En 1919, dos grupos de investigación confirmaron (aprovechando un eclipse total de Sol) la predicción de Einstein de que la luz de una estrella distante se curvaría al pasar junto al Sol. Así, la posición de la estrella parecía moverse de su posición normal en presencia del Sol. Eso ocurre porque el Sol ha curvado el espacio-tiempo que lo rodeaAsí, la gravedad no «tira», sino que el espacio «empuja».

          Einstein creía inicialmente en un universo estático. Así, en 1917, se vio obligado a introducir un nuevo término en sus ecuaciones, un factor que introducía una nueva fuerza en su teoría, una fuerza de «antigravedad» o energía del vacío que separaba las estrellas para evitar que el universo estático terminase colapsándose, al que llamó «constante cosmológica». Más tarde, cuando Hubble descubrió que el universo sí que se expandía, confesó que había sido “su mayor error”. Hoy en día, con la constatación de que es la energía oscura la que expande el universo de forma acelerada, resulta que esta constante cosmológica es la mayor fuente de energía del universo, aunque su origen se desconoce y su valor está asimismo cuestionado por la Teoría Cuántica, de la que se obtiene un valor mucho menor que el de Einstein.  Suma, pues, de casualidades y patinazos…

         El problema que hay con la aparición de la mecánica cuántica es que en los últimos 80 años no se ha podido armonizar todavía a ambas, pues la gravedad ha quedado fuera, ¡aunque las dos – Cuántica y Relatividad- están verificadas!  Otra razón para la falta de armonización es porque la curvatura del espacio-tiempo de la relatividad general es incompatible con el comportamiento incierto y errático a nivel microscópico del universo cuántico. ¿Cómo resolverlo? Pues con la teoría de Cuerdas. Vamos por partes:

Mecánica Cuántica:

   La mecánica cuántica postula que la energía esta cuantizada y las partículas se comportan como ondas y viceversa (Max Planck, 1900)

   La longitud de onda de una partícula disminuye a mayor masa. Solemos ver los efectos cuánticos únicamente a distancias muy pequeñas.Inicialmente estaba limitada al descubrimiento de los fotones como partículas –quantos- de luz asociados a una onda,  describe cómo en cualquier sistema físico –y por tanto, en todo el Universo - existe una diversa multiplicidad de estados, los cuales habiendo sido descritos mediante ecuaciones matemáticas por los físicos, son denominados estados cuánticos, que han ayudado a entender la estructura del átomo, como ya se ha visto.
Constante de Planck: h. Representa el cuanto elemental de “acción” (producto de la energía implicada por el tiempo invertido), que sólo puede tomar valores discretos –cuantos- múltiplos enteros de h.   
En unidades Jxs, h = 6.62606896(33) ×10 -34

      La parte de la mecánica cuántica que sí incorpora elementos relativistas de manera formal y con diversos problemas es la teoría cuántica de campos en espacios- tiempo curvos. 

      La única interacción que no se ha podido cuantificar ha sido la interacción gravitatoria.  ¡Otra vez hemos topado con la gravedad!

     Se podría decir que la Tª Relatividad funciona para el Macrocosmos y la Física Cuántica para el Microcosmos, resolviendo ésta el problema de las singularidades, donde la primera falla.

     Se diferencia de la física clásica por aportar el indeterminismo, asociando por ejemplo la posición de una partícula a su probabilidad de estar realmente ahí, comprobado experimentalmente con un haz de fotones sobre dos rejillas; esto da lugar a muchas paradojas –la más famosa, la del gato de Schrödinger, vivo y muerto a la vez- cuya explicación nos mete de lleno en otros mundos que no podemos ver desde nuestras limitaciones. W. Heisenberg, 20 años más tarde, observó que cuanto mayor es la precisión con la que intentamos medir la posición de una partícula, menor es la precisión con la que podremos medir su velocidad… ¡y vice-versa! Esto es el famoso Principio de Incertidumbre: “la incertidumbre de posición multiplicada por incertidumbre de su cantidad de movimiento (mv) siempre debe ser mayor que la constante de Planck”.

    No se puede hablar de mecánica cuántica y no mencionar la ecuación de Schrödinger: 
           i: es la unidad imaginaria
           h (con tilde) es la constante de Planck reducida  h/2π, siendo h la constante de Planck.
           H: es el hamiltoniano, que es el observable que representa la energía total del sistema físico considerado, dependiente del tiempo en general
           Phi es la evolución temporal de la función de onda y representa las probabilidades de resultados de todas las medidas posibles de un sistema. 

       La función de onda es una forma de representar el estado físico de un sistema de partículas e indica la probabilidad de hallar la partícula en ESA determinada posición.

       La ecuación significa que si conocemos la función de onda en un instante determinado, podemos usar esta ecuación para calcularla en cualquier otro instante, pasado o futuro. En vez de poder predecir las posiciones y las velocidades, sólo podemos predecir la función de onda; ésta nos permite predecir o las posiciones o las velocidades, pero no ambas con precisión. De ahí surge el famoso indeterminismo.


   Hay un “más allá de lo imposible” que explica la coexistencia de vida y muerte; veamos la paradoja del gato.

Paradoja del gato de Schrödinger: Pongamos una fuente de fotones y un espejo semitransparente que desdobla el estado cuántico de los fotones incidentes en una superposición de dos estados diferentes, uno reflejado y otro que atraviesa el espejo. Existe un detector de fotones en el camino del fotón transmitido que registra la llegada de un fotón y hace que se dispare una pistola que mata al gato. Pasamos del nivel cuántico al mundo de los objetos ponderables cuando encontramos que el gato está muerto o vivo. Pero el problema es que si se toma el nivel cuántico como algo que es verdadero en todo el camino hasta el nivel de los gatos y así sucesivamente, entonces hay que creer que el estado real del gato es una superposición de estar muerto y vivo a la vez.
                  

   El estado cuántico implica una superposición de un fotón reflejado y uno transmitido. La componente transmitida activa un dispositivo que mata al gato, por lo que éste existe en una superposición de vida y muerte.

.    ¿Cómo lo podemos explicar? Pues hay dos formas:

·       Una, considerando que la evolución unitaria es toda la historia, lo que nos lleva a la existencia de otros (muchos) universos; el gato está de verdad vivo y muerto a la vez, pero en universos distintos

·       La otra es dejar a la naturaleza que elija, abriendo una brecha en el plano del espacio-tiempo, cosa que ha llegado a calcularse matemáticamente, obteniendo una brecha de 10 elevado a -23 cm., bastante pequeña, por cierto.

    Está claro que esto abre un melón importante en nuestra percepción. ¿Otro universo? Luego lo veremos por otras vías…

   Volvamos al misterio de la gravedad.

          Gravedad cuántica: Es una forma de gravedad que obedece al principio cuántico. Cuando la gravedad se cuantiza, aparece un paquete de gravedad que se llama «gravitón». Normalmente, cuando se cuantiza la gravedad, encontramos que sus fluctuaciones cuánticas son infinitas, lo que hace inútil la teoría. En el presente, la teoría de cuerdas es la única candidata que puede eliminar estas “infinidades”.  Y seguimos sin saber por qué la fuerza de la gravedad es considerablemente menor que las otras tres ni hemos localizado aún ningún gravitón en el LHC (Large Hadron Collider).

         Supergravedad: (teoría de supergravedad) es una teoría de campos que combina  la supersimetría y la relatividad general (gravedad s/ Einstein) , promoviendo el gravitón (bosón de spin 2) junto con el gravitino (fermión de spin 2/3). Está todavía sin verificar.

         Gravitón: La partícula que no aparece en la Tª Estándar de partículas es el gravitón; es decir, la     gravedad sigue sin ser explicada en cuanto a su entidad y su partícula, el gravitón, aún no se ha detectado. ¿habrá que esperar otros 50 años como con el bosón de Higgs?
Historia: El modelo de cuerdas predecía una partícula que no aparecía en las interacciones fuertes, una curiosa partícula de masa cero que poseía un spin igual a 2; todos los intentos de liberarse de esta molesta partícula habían fracasado. Cada vez que se intentaba eliminar esta partícula de spin 2, el modelo colapsaba y perdía sus propiedades mágicas. De algún modo, esta partícula spin 2 indeseada parecía contener el secreto de todo el modelo. Entonces Scherk y Schwarz hicieron una osada conjetura:  quizás el defecto era en realidad una bendición; si reinterpretaban esta molesta partícula spin 2 como el gravitón, ¡la teoría realmente incorporaba la teoría de la gravedad de Einstein! Irónicamente, mientras en las otras teorías cuánticas los físicos intentaban evitar denodadamente la inclusión de cualquier mención a la gravedad, la Teoría de Cuerdas la exige.  ¡Otra vez la Teoría de Cuerdas al rescate!

      Teoría Cuántica de Campos: Al estudiar distancias muy pequeñas a velocidades muy grandes, hay que sustituír la Mecánica Cuántica y la Relatividad General por esta Teoría.  Las consecuencias son novedosas: el número de partículas no se conserva cuando chocan y que existe una partícula de igual masa y carga opuesta por cada partícula (las antipartículas), ya verificado en el LHC. ¡Más partículas todavía! Y la antesala de la antimateria.


Teoría de Cuerdas

    Nos habíamos quedado tras el modelo Estándar que todas las partículas al final son cuerdas abiertas en distintos estados de vibración, excepto el gravitón, que se corresponde con un estado de vibración de una cuerda cerrada. Esto parece que explica que esta partícula,  sea tan distinta a las otras…

   Resulta, sin embargo, que al final solamente hay un tipo de cuerdas, pues las abiertas son capaces de generar cuerdas cerradas, pero no al revés.

   Además, las cuerdas se corresponden con diagramas de partículas, que matemáticamente no contienen infinitos, que es precisamente el problema que surge al tratar de unificar la Tª Cuántica y la Relatividad General… ¿nos fiaremos de las matemáticas? Pues no sé, ya que hay una condición para que esto sea así: ¡hacen falta 25+1 dimensiones! ¡Qué barbaridad!

   Y no sólo eso; al analizar esta teoría, resultó que estas dimensiones extra no contenían fermiones, sino solamente bosones y un taquión, nueva partícula no detectada y de poco fiar, generando la consiguiente inestabilidad. Hacía falta una teoría algo mejor: la Teoría de las Supercuerdasque ya sí incorpora oscilaciones fermiónicas y hace que desaparezca el taquión. ¡Menos mal! O sea, que la Tª de Supercuerdas es la Tª de Cuerdas con supersimetría y supergravedad; de ahí tanto “super”.

    Y otra ventaja fundamental: ¡las supercuerdas viven en 9+1, es decir, 10 dimensiones! Ya son 16 menos… vamos mejorando. Por otra parte, ya permitía unificar todas las fuerzas del universo en una sola.

    A esto se le llamó la primera revolución de las cuerdas, que tampoco era perfecta, pues resultaba que tenían que convivir 5 Teorías de Supercuerdas.

    La segunda revolución de las cuerdas, ya supercuerdas, vino de la mano de Ed Witten en 1995: ¡los 5 tipos de supercuerdas eran en realidad “casos especiales” o “formas de ver” una única Teoría, que se llamó “Teoría M” y que es lo más cerca que se ha llegado de una eventual “Teoría del Todo”!


    5 formas de ver la misma teoría (“M”), aunque hay que decir que la teoría más realista físicamente es la heterótica (compuesta a su vez de dos, que incorpora  la simetría del modelo estándar de partículas. 
     Mediante la teoría M, puede demostrarse que la cuerda heterótica es equivalente a las otras cuatro teorías de cuerdas

    Pero el que los cinco tipos de cuerdas fueran parte intrínseca de una sola teoría “M” (llamada así por ser la “madre” de todas las teorías), tenía un precio: ¡hacía falta una dimensión más!: tenían que ser11 dimensiones (o 10+1, en la jerga de los físicos)

   Precisamente esa nueva dimensión permitía “extender” la teoría de cuerdas como si se tratase de pasar de una dimensión lineal a otra superficial: aparecía la “membrana” o “brana”, como se la conoce. En realidad son una colección completa de membranas de diferentes dimensiones que constituyen una característica esencial de la teoría M; las cuerdas pueden verse como membranas desde esa nueva dimensión compactada y oculta. Introduce las p-branas o membranas de x dimensiones; una membrana es una superficie extendida, en cualquier dimensión.

 Para visualizarlo:
Una 0-brana es una partícula en un punto.
Una 1- brana es una cuerda.
Una 2-brana es una membrana.

                               Línea del mundo               Hoja del mundo


   Mientras que una partícula ocupa un punto del espacio en cada instante del tiempo (y su historia en el tiempo seguiría una línea en el espacio-tiempo –la línea del mundo), una cuerda abierta ocupa una línea en el espacio y para cada instante del tiempo. Su historia seguiría, pues, una superficie bidimensional que sería “la hoja del mundo”.

    Igualmente, para una cuerda cerrada, la historia seguiría un cilindro o tubo; cada rebanada representaría la posición de la cuerda en un instante específico en el tiempo ¡y ya en una dimensión más!
      
                       


  
     En realidad, las cuerdas se desplazan y evolucionan en 11 dimensiones, compuestas por las tres que conocemos, 7 invisibles para nosotros y el tiempo, por lo que suele llamarse “10+1”.

   Tal vez la mayor ventaja de la teoría M sobre la teoría de cuerdas es que estas dimensiones superiores, en lugar de ser bastante pequeñas, en realidad pueden ser bastante grandes e incluso podrían ser observables en un laboratorio en el futuro. (En la primera teoría de cuerdas, seis de las dimensiones superiores debían ser convertidas en una pequeña bola, una multiplicidad de Calabi-Yau, demasiado pequeña para ser observada con los instrumentos de hoy en día).

        Multiplicidad o “bola” de Calabi-Yau:


   Con la segunda revolución de las Cuerdas llegaron las Dp-branas, objetos extensos de p-dimensiones espaciales.
   Desde el punto de vista de las cuerdas, se describen como hiperplanos donde están confinados los extremos de las cuerdas abiertas.

  Las cuerdas cerradas, las de la GRAVEDAD, no están confinadas y pueden moverse libremente por las 10 dimensiones;  parece claro de esta distinción el por qué la gravedad es tan distinta del resto de las interacciones:

                                                                                                                                                                                                                                                                                                          
      Como hemos visto, la teoría M presenta membranas. Es posible imaginar todo nuestro universo como una membrana flotando en un universo mucho más grande; como resultado, no todas estas dimensiones superiores tienen que ser convertidas en bolas, como preconiza la teoría de Cuerdas "primigenia". Algunas de ellas, en realidad, pueden ser inmensas, de extensión infinita(Una física que ha intentado explotar esta nueva imagen del universo es Lisa Randall, que piensa que, si el universo es realmente una “3-brana” flotando en el espacio superdimensional, es por lo que la gravedad es tan débil comparada con las otras tres fuerzas, o vice-versa, que en otra dimensión la gravedad pudiera ser más notoria).

   Volveremos a ver este asunto y sus implicaciones cuando hayamos hablado del universo…


EL UNIVERSO:  ORIGEN, EVOLUCIÓN Y FINAL

    Vamos a partir de suponer que la Teoría del “Big-Bang” sea la más aproximada a la realidad, como parece admitirse por la comunidad científica. 
    De las observaciones efectuadas, se produjo hace 13,7 billones de años de una singularidad “infinitamente” densa, seguido de una rapidísima inflación atenuada por la formación de las primeras galaxias, estrellas y constelaciones y continuando después por una expansión acelerada.
         
             

     Una derivación de esta teoría es la de universo inflacionario, que es la que más “puntos” tiene hoy en día basado en observaciones y las mediciones efectuadas en los confines del universo conocido de las sondas WMAP (2006) y de la Planck, en el 2013.
          

          
     Hasta que el Universo no tuvo 380.000 años no se hizo “transparente” a la luz, o sea, que la luz no pudo viajar por el universo hasta ése momento. Para ver más allá y llegar hasta el Big Bang, hay que buscar otros métodos, como la detección de ondas gravitacionales, que son oscilaciones en el tejido del espacio-tiempo causadas por la energía asociada al Big Bang. Existe la esperanza de poder visibilizarlas; en Marzo 2014, el telescopio BICEP2 en el Polo Sur anunció la detección del efecto de estas ondas gravitacionales pero después se confirmó que esas mediciones no eran suficientemente fiables; si se lograse, podríamos ver el instante del periodo de inflación cósmica y extraer información del universo en esa época (10 elevado a -34 sg.)

   De momento, lo que se ha podido ver desde observatorios y después sondas espaciales es lo siguiente:



  Como se puede observar, la ganancia en calidad de imagen con las 2 últimos sondas espaciales es notoria; ¡estamos viendo el confín del universo!

  Para tener una impresión de las escalas del universo, se puede ver muy bien en este acceso:
http://htwins.net/scale2/lang.html

      Volvamos a los comienzos del universo, al Big Bang.

      En la primera billonésima de una billonésima de segundo, una misteriosa fuerza antigravitatoria (relacionada con la energía oscura y la constante cosmológica de Einstein) hizo que el universo se expandiera con más rapidez de lo que se pensaba en un principio. El periodo inflacionario fue inimaginablemente explosivo y el universo se expandió con mucha más rapidez que la velocidad de la luz.(Esto no viola el principio de Einstein de que nada puede viajar más rápido que la luz, porque es el espacio vacío el que se expande, como el que corre en un tren en marcha). En una fracción de segundo, el universo se expandió en un factor inimaginable de 10 elevado a 10. 

      Para visualizar la potencia de este periodo inflacionario, imaginemos un globo que se infla rápidamente, con las galaxias pintadas en la superficie. El universo que vemos poblado de estrellas y galaxias se encuentra en la superficie de este globo, más que en su interior.
     
      

      Ahora dibujemos un círculo microscópico en la superficie del globo. Este pequeño círculo representaría el universo visible, todo lo que podemos ver con nuestros telescopios. (En comparación, si todo el universo visible fuera tan pequeño como una partícula subatómica, el universo real sería mucho más grande que el universo visible que vemos a nuestro alrededor.) Dicho de otro modo, la expansión inflacionaria fue tan intensa que hay regiones enteras del universo más allá de nuestro universo visible que están ahora fuera de nuestro alcance. En realidad, la inflación fue tan enorme que cerca de nosotros el globo parece plano, un hecho que ha sido verificado experimentalmente por el satélite WMAP. Del mismo modo que la Tierra nos parece plana debido a nuestra pequeñez comparados con el radio de la Tierra, el universo parece plano sólo porque está curvado a una escala mucho más grande.

    Partiendo de la base de que el universo se vio sometido a este proceso de inflación, casi podemos explicar sin esfuerzo muchos de los enigmas del universo, como el por qué parece ser plano y uniforme.



     No olvidemos tampoco que el universo continúa expandiéndose de manera uniformemente acelerada por el motor de la Energía Oscura o energía del vacío, siguiendo las pautas (¿?) de la constante cosmológica que Einstein se sacó de la manga.

    El universo inflacionario no responde todavía a la pregunta de qué causó la inflación: ¿Qué puso en marcha esta fuerza antigravitatoria que infló el universo?

     Hay más de cincuenta propuestas para explicar qué puso en marcha la inflación y qué fue lo que le puso fin, creando el universo que vemos a nuestro alrededor, pero no hay un consenso universal.
   La mayoría de los físicos coinciden en la idea central de un rápido periodo inflacionario, pero no hay propuestas definitivas sobre cuál es el “motor” de la inflación. Como nadie sabe exactamente cómo empezó ésta, siempre existe la posibilidad de que pueda producirse otra vez el mismo mecanismo y que las explosiones inflacionarias puedan ocurrir repetidamente.

      Ya hemos llegado a cómo se formó el universo tal como lo vemos ahora; veamos qué futuro le espera. ¿Cómo morirá?

     Hay una teoría o un principio menos conocidos en que me parece interesante apoyarme para predecir la evolución futura del universo: es el Principio cosmológico de Friedmann, que postula que el universo es isotrópico (se ve igual desde cualquier punto de observación) y que es homogéneo (es uniforme sin importar dónde esté uno situado en él), principio compatible con las soluciones de Einstein (entre otras).

     Es curioso que sus soluciones dependen de tan solo 3 parámetros:

1. H, que determina la tasa de expansión del universo. (Hoy en día se le llama «constante de Hubble», por el astrónomo que realmente midió la expansión del universo).
2. Omega, que mide la densidad media de la materia en el universo. Puede ser >1, =1 o <1 (como ejemplo ilustrativo, se podría comparar su efecto a la velocidad de escape de la Tierra, según fuera mayor o menor que ella).
3. Lambda, la energía asociada con el espacio vacío, o energía oscura.

    La sutil interacción entre estas tres constantes determina la futura evolución de todo el universo. Por ejemplo, dado que la gravedad atrae (o el universo empuja), la densidad Omega del universo actúa como una especie de freno para aminorar la expansión del universo, invirtiendo algunos de los efectos de la tasa de expansión del Big Bang.

  Suponiendo (de momento) que Lambda=0, veamos qué significa Omega:



 1º:  Si Omega <1, los científicos concluyen que no hay bastante materia en el universo para invertir la expansión original del Big Bang.  Como resultado, el universo se expandirá siempre, sumergiéndose finalmente en una gran congelación en la que las temperaturas se acercarán al cero absoluto -> “Big Freeze”

2º:  Si Omega > 1, entonces hay suficiente materia y gravedad en el universo para invertir definitivamente la expansión cósmica. Como resultado, la expansión del universo se detendrá y el universo empezará a contraerse. Las temperaturas empezarán a elevarse cuando las estrellas y galaxias se precipiten unas hacia otras   -> “Big Crunch”       
     Además, en este caso podría volver a formarse “después” un nuevo Big bang à “Universo oscilante”.

3º: Si Omega = 1:  la densidad del universo iguala la densidad crítica, en cuyo caso el universo se sostiene entre los dos extremos, pero seguirá expandiéndose siempre, lo que es consistente con la Tª delUniverso inflacionario.  
        
    O de forma simplificada, en función de la Energía Oscura:



Big Freeze: energía oscura constante

Big Crunch: si la energía oscura desaparece (línea azul)

Big Rip: si la energía oscura aumenta (línea roja)


     Resumiendo, la evolución del universo tiene, pues, tres finales posibles, o sea, que nos enfrentamos a tres formas diferentes del “Día del Juicio Final”:

  1ª)     Si Omega es menor que 1 (y Lambda es 0), el universo se expandirá hasta llegar a la gran congelación(Big Freeze)

  2ª)      Si Omega es mayor que 1, el universo volverá a colapsarse en una gran implosión (Big Crunch)

  3ª):     Si Omega es igual a 1, el universo es plano y se expandirá para siempre (Big Rip). (Los datos del satélite WMAP muestran que Omega más Lambda es igual a 1, lo que significa que el universo es plano. Esto concuerda con la teoría inflacionaria.)

(O sea, que hemos llegado a lo mismo por dos vías distintas)

    Friedmann demostró que cada una de estas perspectivas, a su vez, determina la curvatura del espacio-tiempo:

1º)    Si Omega < 1 y el universo se expande siempre, Friedmann demostró que no sólo el tiempo es infinito, sino también el espacio. Se dice entonces que el universo es «abierto», es decir, infinito tanto en espacio como en tiempo. Cuando Friedmann calculó la curvatura de este universo, encontró que era negativa. (Esto es como la superficie de una “silla de montar”. Si un bicho viviera en la superficie de esta superficie, vería que las líneas paralelas nunca se encuentran y que los ángulos interiores de un triángulo suman menos de 180°.)


2ª    Si Omega > 1, el universo acabará contrayéndose en una gran implosión. El tiempo y el espacio son finitos. Friedmann encontró que la curvatura de este universo es positiva (como una esfera).


3ª   Si Omega = 1, el espacio es plano y tanto el tiempo como el espacio son ilimitados. Parece ser que las observaciones llevan a esta última alternativa  (Omega = 1) ¿Por qué Omega está hoy tan cerca de 1 si lo normal sería que fuera astronómicamente diferente? Pues porque el universo simplemente se infló de tal modo que se volvió plano.
               Al igual que una persona que llega a la conclusión de que la Tierra es plana porque no puede ver el horizonte, los astrónomos llegaron a la conclusión de que Omega tiene un valor alrededor de 1 porque la inflación aplanó el universo. Los datos astronómicos han demostrado que la curvatura del universo es notablemente cercana a cero, en realidad mucho más cercana a cero de lo que habían creído anteriormente la mayoría de los astrónomos.

        Esto es compatible a su vez con la  teoría del “Universo membrana”-> ¡lo que nos lleva de nuevo a la Teoría Cuántica, a la Teoría de Cuerdas y a que nuestro “plano” universo no es el único!


EL MULTIVERSO y LOS UNIVERSOS PARALELOS

   Retomemos primero - por orden de aparición- donde nos habíamos quedado en la Física Cuántica y después a la Tª de Cuerdas y veremos que ambas nos llevan a lo mismo.

   Me había prometido no complicar este artículo, pero la mecánica Cuántica es tan difícil de entender, que ya el poner una o dos ecuaciones, da igual… Retomemos la ecuación de Schrödinger de los años 20 que ya hemos visto antes:      
            
   Pues resulta que en 1928, Paul Dirac, un joven físico menos conocido que los otros dos padres de la mecánica cuántica, Planck y Schrödinger- se dio cuenta que en la ecuación de arriba había un defecto, pues solamente valía para velocidades bajas de los electrones, pero fallaba a velocidades muy altas al no obedecer las leyes de Relatividad de Einstein, así que se puso a adaptarla. (Es curioso que para ello se sacó de la manga unos objetos matemáticos que llamó espinores, predecesores del famoso “spin”, que ya hemos mencionado antes en el Modelo Estándar de partículas, mucho más moderno). Y no sólo eso, sino que la otra famosa ecuación de Einstein debía de escribirse realmente E=+-mc2, lo que introducía el indeseable aspecto de la energía negativa. Para obviarlo, se inventó el “Mar de Dirac” postulando que todos los estados de energía negativa estaban llenos y que, por tanto, un electrón nunca podría caer a energía negativa y nuestro universo continuaría siendo estable. Si un rayo gamma colisionase con un electrón en un estado de energía negativa, lo lanzaría a un estado de energía positiva, el gamma se convertiría en un electrón y a la vez en un agujero en en el mar de Dirac, es decir, el agujero se comportaría como un anti-electrón, esencial para la antimateria.

   Toda esta serie de teorías quedaron confirmadas experimentalmente cuando años más tarde, Anderson descubrió el antielectrón (y de paso, la antimateria) y en 1933 Dirac se llevó por eso el Premio Nobel y se dio credibilidad a su ecuación:



siendo m la masa en reposo del electrón, c la velocidad de la luz, p el operador de momento, h con tillde la constante reducida de Planck, x y t las coordenadas del espacio y el tiempo, respectivamente, y ψ (xt) una función de onda de cuatro componentes. La función de onda ha de ser formulada como un espinor (objeto matemático similar a un vector que cambia de signo con una rotación de 2π descubierto por Pauli y Dirac) de cuatro componentes, y no como un simple escalar, debido a los requerimientos de la relatividad especial).

  Genial, pues del espinor teórico salió el “spin” real, básico para entender el flujo de electrones en transistores y semiconductores, base de la electrónica moderna. ¡Si la hubiese patentado, hoy sus descendientes serían hipermillonarios, pues hubieran sacado tajada de los derechos de autor sobre cada televisor, cada videojuego, cada teléfono móvil, cada ordenador, etc., etc.! Por cierto, la ecuación está grabada en piedra en la abadía de Westminster; ni la de Einstein recibió tal honor…

   La ecuación de Dirac no solamente sirve para lo mencionado, pues nos introduce también en la cosmología cuántica. ¿Por qué? Pues porque en el instante del Big Bang, el universo era todavía más pequeño que un electrón; éste, por la probabilística ecuación de Dirac, debe estar cuantizado y existir, por tanto, a la vez en otros universos “paralelos” en estados similares, lo que nos lleva directamente a los “muchos universos”…

   Siguiendo con la cosmología cuántica y sin entrar en detalles, aplicando esto a la función de onda del universo, resulta que un universo que “se infla” es más probable que uno que no lo haga, “ergo” el nuestro se ha inflado (la misma conclusión a la que habíamos llegado antes, la del universo plano, inflacionado  y membranoso).

   Volvamos ahora a donde nos habíamos quedado en la Teoría de Cuerdas: la Teoría “M” y las 11 dimensiones que nos llevaban directamente al “universo membrana”.
 Recordemos que las cuerdas abiertas estaban ligadas a estas “branas” y que la gravedad (cuerdas cerradas) era la única fuerza que se podía mover libremente por las 11 dimensiones (de ahí la “especificidad” de la gravedad) y, por ende, entre diferentes “universos membrana”



   En definitiva, que si bien estamos en un Multiverso de 10+1 dimensiones, nuestro universo está confinado en una “3-brana”, es decir, en las 3+1 que conocemos. (En este caso, el “+1” se refiere obviamente al tiempo como dimensión, “nuestro” tiempo, pero se me ocurre preguntar si el tiempo fuera de este confinamiento fuera el mismo; no necesariamente, desde luego…)

   Esto significa que solamente la gravedad es capaz de “ver” las restantes 7+1 dimensiones; no sólo eso, sino que estos otros universos “podrían” estar en el mismo lugar que el nuestro, pero nosotros no seríamos capaces de verlos. ¿Imposible?




   A esto se le llama los “mundos brana”, donde cada universo podría tener leyes físicas distintas a las nuestras o no, aparte del tiempo ya mencionado. ¿Cuántos de esos universos tendrían las mismas leyes físicas? ¿Cuál sería la probabilidad asociada?

       Es posible, por lo tanto, visualizar todo nuestro universo como una membrana flotando en un universo mucho más grande. Como resultado, volvemos a constatar que no todas las dimensiones “extra” tienen necesariamente que ser convertidas en las minúsculas “bolas” que vimos de Calabi-Yau; algunas de ellas, en realidad, pueden ser inmensas, de extensión infinita, lo que nos lleva asimismo a los “mundos brana”. Es curioso observar que la gravedad es lo único “común” entre toda esta maraña de universos; ¿será por eso que, al estar tan “dispersa” o “diluída” en un “espacio (¿)” tan enorme, resulta ser tan débil? ¿Qué cualidades debería tener el esquivo gravitón para saltar tan alegremente entre tantas dimensiones desconocidas? Me temo que de momento estas preguntas seguirán algún tiempo sin respuestas adecuadas.

   Recientemente han surgido nuevas ideas, entre las que destaco la del “inflatón”, el mecanismo que hace posible la inflación y definido como la “distancia” entre dos branas. Esto da lugar asimismo a otras ideas de la dinámica de estos universos “3-brana”, de forma que la inflación surgiría de una compactificación entre una “3-brana” y una “anti-3 brana” que, al tener cargas opuestas, se atraen entre sí, originándose una aceleración. ¿Será ésta la causa del movimiento uniformemente acelerado observado –-al menos- en nuestro universo? No sólo eso, sino que cuando se juntan, se aniquilan mutuamente, dando por finalizada la inflación, liberándose un montón de energía que da lugar a las partículas del Modelo Estándar (suponiendo universos brana con las mismas leyes físicas que el nuestro, claro)… ¿dónde hemos visto esto antes? Pues en la formación de nuestro propio universo.

    Imaginemos entonces que hay un mundo paralelo suspendido justo por encima de nuestro universo; cualquier galaxia de este universo paralelo sería invisible para nosotros. Pero como la curvatura del hiperespacio es lo que causa la gravedad, ésta, como acabamos de ver, salta a través de los universos. Cualquier galaxia grande en este otro universo se podría ver atraída a través del hiperespacio hacia una galaxia de nuestro universo.
    Así, al medir las propiedades de nuestras galaxias, encontraríamos –de hecho, ya hay observaciones en tal sentido- que su tirón gravitatorio es mucho más fuerte que el previsto por las leyes de Newton, puesto que hay otra galaxia escondida justo detrás flotando en una brana cercana. Esta galaxia oculta suspendida detrás de nuestra galaxia sería totalmente invisible, flotando en otra dimensión, pero tendría el aspecto de un halo alrededor de nuestra galaxia que contendría el 90% de la masa. Así pues, la materia oscura podría ser causada por la presencia de un universo paralelo como éste.

    Continuando de la mano de la Teoría “M”, los universos de dimensiones superiores son posibles, pero es menos probable verlos porque todavía están estrechamente envueltos por cuerdas y quién sabe si por anticuerdas , de forma similar a las antipartículas. Y no sólo eso; si los universos pueden “pellizcarse” o surgir uno de otro, produciendo nuevos universos, quizá pueda pasar lo contrario: los universos pueden colisionar creando chispas en el proceso, que a su vez producirán nuevos universos. En un guión así, quizás el big bang ocurrió por una colisión de dos universos-brana paralelos, más que porque “brotara” un universo (y evitamos así de paso la puñetera singularidad). (Esta segunda teoría fue propuesta por los físicos Paul Steinhardt, de Princeton, Burt Ovrut, de la Universidad de Pennsylvania, y Neil Turok, de la Universidad de Cambridge, que crearon el universo «ekpirótico» (que significa «conflagración» en griego) para incorporar las nuevas características de la visión M-brana, en la que algunas de las dimensiones extra podrían ser grandes e incluso infinitas (coincidiendo así con Lisa Randall). Empiezan con dos tres-brana planas, homogéneas y paralelas que representan el estado de menor energía; en un principio empiezan como universos vacíos y fríos, pero la gravedad los va atrayendo lentamente. Finalmente colisionan y la vasta energía cinética de la colisión se convierte en la materia y radiación que forma nuestro universo)

      Algunos llaman a esta teoría «big splat» gran plaf») en lugar de Big bang, porque el guión implica la colisión de dos branas. La fuerza de la colisión separa a los dos universos. Cuando estas dos membranas se separan una de otra, se enfrían rápidamente, dándonos el universo que vemos hoy.

   Hemos llegado así a pensar en “qué había antes” del Big Bang de nuestro universo, lo que no es nada sorprendente, tras todo esto que hemos visto; sencillamente, nuestro Big Bang resultó de una eventualidad anterior (¿?) que lo produjo.

  En este gráfico vemos de nuevo la evolución del universo, pero partiendo esta vez desde ANTES del Big Bang:


     Esto sería otro ejemplo para el título, pues si hay personas para las que el Big Bang es imposible con todo el misterio de la singularidad subyacente, esto sería “más allá de lo imposible”…

    Dentro de medio siglo es probable que con todo esto suceda lo mismo que hace otro medio siglo con las galaxias, cuando se fueron descubriendo…

     Una manera de representar matemáticamente los distintos universos del Multiverso es ésta:
                    
  


    Cada mínimo corresponde a un potencial punto de surgimiento de un universo futuro, como hemos visto ya en el dibujo anterior. Las burbujas-universo se crean por medio de transiciones de efecto túnel.

    Debido a fluctuaciones cuánticas del inflatón, el universo inflacionario nuclea burbujas con diferentes valores de inflación, por ejemplo, distintos valores de la energía oscura o diferentes aceleraciones exponenciales. Nuestro universo observable sería una de esas burbujas… (igual que la imagen del globo inflable, que ya vimos)
     
                   

    Andrei Linde da a esta teoría el nombre de inflación eterna auto-reproducida o «inflación caótica»,porque prevé un proceso interminable de inflación continua de universos paralelos. Una forma de representarlo es:
    
     (Cada vez hay más pruebas teóricas para sostener la existencia de un Multiverso del que siguen brotando o saliendo otros universos como retoños. Si es así, se unificarían dos de las grandes mitologías religiosas, el Génesis y el Nirvana: el Génesis tendría lugar continuamente dentro de la estructura del Nirvana intemporal).


   Esta es otra manera de ver que los universos pueden “brotar”  espontáneamente de cualquiera de esos “mínimos” que hemos visto antes.

    La estrecha relación con la vibración de cuerdas como generadoras de partículas nos lleva a hacer la siguiente analogía musical respecto a la entidad del Universo:         
       
           ANALOGÍA MUSICAL                            CONTRAPARTIDA DE CUERDAS 

             Notación musical         ………………….      Matemáticas
             Cuerdas de violín         ………………….      Supercuerdas
             Notas       …………………………………  Partículas subatómicas
             Leyes de la armonía    ………………….       Física
             Melodías     ………………………………   Química

             Sinfonía / s de cuerdas  …………………   Universo / s

                 El universo es, pues, una sinfonía de cuerdas; si esta analogía es válida, uno debe formularse las siguientes preguntas:
            1ª:  ¿Hay un compositor?  ¿Diseñó alguien la teoría para permitir la riqueza de universos posibles que vemos en la teoría de cuerdas?
             2ª   Si el universo es como un reloj finamente ajustado, ¿hay un relojero? En este sentido, la teoría de cuerdas arroja cierta luz sobre la cuestión: ¿tuvo Dios elección? Siempre que Einstein creaba sus teorías cósmicas, se formulaba la pregunta: ¿cómo habría diseñado yo el universo? Tenía inclinación a pensar que quizá Dios no tuvo elección en el asunto. La teoría de cuerdas parece reivindicar esta aproximación.

    Es curioso constatar que si Einstein no hubiera descubierto la relatividad, su teoría podría haber sido descubierta como producto secundario de la teoría de cuerdas. La relatividad general, en cierto sentido, sale “gratis”.   

     La belleza de la teoría de cuerdas es que puede equipararse a la música, como acabamos de ver; la música proporciona la metáfora mediante la que podemos entender la naturaleza del universo, tanto a nivel subatómico como a nivel cósmico, de forma que el “Todo” se asemeja a una maravillosa sinfonía. ¡Pues qué bonito!

   Volveremos sobre estas reflexiones metafísicas más adelante.
                  

   Una pregunta interesante: ¿cuántos universos predice entonces la Tº de Cuerdas que existen como parte del Multiverso? Y más difícil todavía: ¿Qué hay entonces “más allá” del Multiverso? ¿Nos hemos topado ya con el infinito real? Pues casi, casi: hay billones de billones de universos posibles, cada uno de ellos compatibles con la Relatividad y la teoría Cuántica. ¿Se podría contar con otros aparte  que no lo fueran? ¿Por qué no? Limitándonos a los primeros es que podría haber un Gugol (un 1 seguido de 100 ceros) de estos universos compatibles. He leído otra cifra por ahí más global que habla de 10 elevado a 500 universos, lo que se corresponde con las soluciones posibles de las ecuaciones de la Tª de Cuerdas; en cualquier caso, es un número tan enorme que se podría usar como “primera aproximación” para el infinito. Para entender lo que esta cantidad significa, si alguien pudiera analizar las leyes predichas para tales universos en tan sólo un milisegundo por universo y hubiera empezado a trabajar en ello en el mismo instante del Big-Bang de éste nuestro universo hace 13700 millones de años, en el momento presente sólo hubiera podido analizar 10 elevado a 20 de ellas y sin permitirse pausas…

   Otra cosa a favor de la Tª del Multiverso es su aspecto antrópico,  aunque parezca sorprendente. Las constantes de nuestra naturaleza, dentro, pues, de nuestras leyes físicas, nos encontramos que estánmuy finamente ajustadas para permitir la vida tal como la concebimos. Por ejemplo, si aumentáramos la intensidad de la fuerza nuclear, las estrellas se quemarían tan rápidamente que no daría “tiempo” a que apareciera la vida. Si la redujéramos, las estrellas no se encenderían nunca y tampoco podría existir vida. Si aumentáramos la fuerza de gravedad, nuestro universo moriría rápidamente en  el mencionado “Big Crunch”. Si la redujéramos, el universo se aceleraría todavía más y rápidamente llegaríamos al final en el mencionado “Big Freeze” o gran congelación. A eso se le llama la “banda de los Rizos de Oro de la Vida”;sería para pensar que hay un Dios que ha escogido un universo –-al menos éste- adaptado a las condiciones de nuestra vida y ha colaborado en su formación.

    Habrá naturalmente otros muchos universos “muertos” o muy fugaces… aunque alguno podría haber que permitiese “otra clase vida”, cosa que no es más que una especulación. Pero… ¿imposible?  A lo de la Vida pretendo volver más adelante.



 AGUJEROS NEGROS, AGUJEROS DE GUSANO Y VIAJES EN EL TIEMPO

   Una vez que ya tenemos una idea de nuestro entorno, estas tres particularidades que nacen de lo que hemos descrito se han vuelto muy populares, gracias a la infinidad de películas que los incorporan y que se catalogan en el marco de la “Ciencia-Ficción”. Como siempre, veamos si esto entra en el terreno de lo probable, lo posible o lo imposible.

   Independientemente de películas como “2001, la Odisea del Espacio” y su actualización 30 años más tarde, “Interestelar”, son conceptos que “venden”, sea por su denominación ¡agujeros y además negros!, que les da un halo de misterio, sean los de gusano, que nos llevan a imaginar un queso de Gruyére, o bien por su atractivo: los viajes en el tiempo permitirían arreglar nuestros errores del pasado o saber de antemano lo que va a pasar… ¡muy excitante!.
  
   Empecemos por los primeros, pues los tenemos más cerca, en nuestro universo, y hasta se han fotografiado:
             
          
             Septiembre de  2014: imagen del Hubble del agujero negro en la galaxia enana M60-UCD1

    Lo último que sabemos es muy reciente: en Octubre de 2014 se descubrió por astrónomos de varios países lo que pudiera ser el mayor agujero negro detectado hasta ahora, en la galaxia Holm 5A. Se estima que su masa es del orden de 10.000 millones de veces la del Sol… ¡qué barbaridad! Parece ser que cada galaxia tiene su propio agujero negro; su tamaño está en relación con el tamaño de la galaxia. Si comparamos las galaxias con viviendas o bloques de viviendas, parece como si el agujero negro fuera el sumidero que todas esas urbanizaciones deben tener… ¡a lo mejor es que existen para llevar a cabo una función similar!

   ¿Qué es un agujero negro? De forma simple, un lugar que lo absorbe todo, hasta la luz, que es por lo que se ve negro. No es tan elemental, sin embargo; hace exactamente un siglo, un tal Schwarzschild los intuyó y hasta demostró matemáticamente su existencia; posteriormente, Einstein rescató sus trabajos (el hombre falleció poco después de la 1ª GM). Por cierto, debía ser un predestinado, ya que su apellido significa precisamente “Etiqueta negra” = Schwarz-schild, lo que nos lleva a pensar en un whisky o un jamón de buena calidad o en nuestro agujero negro.

   Recordemos de nuestro Modelo Estándar que la materia está prácticamente “hueca”, si comparamos las masas y los tamaños de las partículas. Schwarzschild demostró que si la masa se concentrase mucho, es decir, se rellenasen los huecos y se aumentase enormemente la densidad, llegaría un momento en que la curvatura del espacio en regiones próximas alcanzará tal magnitud que la dejará aislada del resto del universo. Es como un enorme “embudo” cósmico, en el que cualquier cosa que entre, se perderá irremediablemente. La pregunta es: ¿se “esfuma” milagrosamente o es que va a parar a alguna zona incluso “fuera” de nuestro universo o nuestra “3-brana” dimensional?

      Por cierto, de aquí surge un concepto muy interesante: el “horizonte de sucesos”, que es sencillamente la distancia que va desde el punto de no-retorno al centro del agujero negro; también se define como el lugar geométrico del espacio que rodea al agujero negro a partir del cual la velocidad de escape gravitacional empieza a ser mayor que la velocidad de la luz. Por cierto, recordemos que, matemáticamente, exceder la velocidad de la luz equivale que la masa se haga “infinita” o al menos que crezca de forma exponencial, por lo que si estamos tratando con una masa tan enormemente concentrada, el tamaño compensado ya sería intuitivamente algo más “tangible”. De otra forma, si alguien atravesara el horizonte de sucesos, tendría que viajar más rápido que la luz para salir de él, lo cual es “imposible”. Más aún: según nos acercásemos a dicho horizonte, nuestros átomos se “estirarían”; la gravedad en los pies sería mucho mayor que en la cabeza y nos convertiríamos en un spaghetti hasta nuestro desgarro inmediatamente después, cosa harto desgradable…

     Durante gran parte del siglo pasado, los físicos se enzarzaron en discusiones conceptuales de las que les era difícil salir; por ejemplo, aplicando las leyes de la termodinámica, si el agujero se traga entropía, debe tener temperatura, por lo que debe emitir radiación; pero si el agujero se traga todo, sería imposibleque pudiera emitir ni siquiera radiación. Stephen Hawking se metió en el problema y halló una vía de escape contemporizadora: el agujero negro es un poquito gris y tiene una temperatura bajísima, eso sí, una poquita, lo bastante para emitir un poquito de radiación (Radiación de Hawking), o sea, energía. Bueno, pero un día muy lejano podría perder toda esa energía remanente y desaparecer (“Evaporación de Hawking”). Pero esto generó otro problema: según la Tª de la Relatividad General, la información que entra en el agujero podría “evaporarse” y desaparecer, pero según la Mecánica Cuántica, algún  resto debería quedar y debiera hasta poder reconstruirse. Otra paradoja. Hawking se puso de parte de losrelativistas, pero tuvo finalmente que ceder ante los cuanticinistas, perdiendo una de sus famosas apuestas. Al final, en 2014 hizo una sonada declaración que se interpretó como que “renegaba” de sus agujeros negros, pero lo único que pasó es que los “redefinió” ligeramente, encontrando otra vía de escape. ¿Cómo? Hemos visto que el agujero negro se compone de dos partes: una antes y otra después del Horizonte de Sucesos; pues bien, Hawking se inventó un nuevo horizonte que llamó “Horizonte Aparente”, que definió como la superficie en la que los pobres rayos de luz que intentan escapar del agujero negro quedan atrapados, como si fuese una gran red de pescador, quedando suspendidos en el espacio-tiempo. Magnífico; en este “Horizonte Aparente” quedarán igualmente atrapados toda la materia, energía o cualquier clase de información que tenga la osadía de querer entrar en aquél malhadado lugar. Incluso admite que el Horizonte Aparente pudiera desaparecer, lo que permitiría que el agujero negro vomitase entonces cualquier cosa. Pero con esta solución seguimos sin saber qué pasa “más allá” o “más adentro” del horizonte se sucesos o del aparente; pues también lo solucionó, admitiendo que la singularidad central del agujero pudiera no ser tal y que toda la materia, información, etc. se quedase “dando vueltas” en un misterioso lugar intermedio; así no se perdería. 

   (Y digo yo: si pese al filtro de la red siguen entrando cosas continuamente, la red debería crecer también continuamente, así como el lugar donde todo quedase dando vueltas… ¿en qué quedará todo esto?)  Al menos Hawking ha vuelto a salvar los conceptos de la Física.

   Y no acaban aquí las disquisiciones; ¿y si metemos en el ajo a la Tª de Cuerdas y la Tª Cuántica? Supongamos a los agujeros negros constituídos por bloques de “p-branas”;  recordemos que éstas pueden ser como hojas (las World Sheets) que se desplazan en las 11 dimensiones. Se ha llegado a demostrar (matemáticamente) que el número de ondas que se formen en las “p-branas” es equivalente a la cantidad de información “confinada” en el agujero negro, lo que ya nos permite especular. Por otra parte, una partícula perteneciente a la función de onda de la ecuación de Schrödinger podría estar en cualquier parte; ¿Y si una cae en el agujero negro y la otra no? ¿Qué predice la ecuación? Pues que podría haber pasado cualquier cosa, lo que nos mete en las disquisiciones sobre el tiempo, que luego veremos… Emocionante, ¿verdad?

  Volvamos al horizonte de sucesos; para un observador exterior al horizonte que viese cómo se aproximaba, el tiempo se iría ralentizando hasta pararse cuando llegásemos a él (si es que no nos desgarramos antes, claro)

   Si pese a todo lográsemos atravesarlo, nos encontraríamos con otro universo al otro lado (uno de los muchos universos-brana que hemos visto); a esto se le llamó puente de Einstein-Rosen, vulgo “agujero de gusano”, que ahora veremos.

   Lo que sí es cierto es que los agujeros negros existen, hasta los hemos visto, pero cómo son y cómo funcionan, todavía no lo sabemos. Tras todas estas disquisiciones, no me extraña que en la películaInterestelar se le haya llamado “Gargantúa” al agujero negro.

   Vayamos ahora a los “agujeros de gusano” ( éstos sí que no se han visto, como no fuera en la películas “Contact” y la propia “Interestelar”) y tampoco se ha demostrado su existencia, aunque sí matemáticamente. Acabamos de ver que el agujero negro puede ser un “puente” a otro universo, pero este viaje no tiene retorno; a los agujeros negros se les llama “agujeros de gusano no practicables”. Pero los podría haber practicables, al menos temporalmente (la gravedad acabaría por destrozar la garganta del agujero), en tanto exista fuerza repulsiva de la energía negativa. El problema es que se necesitaría mucha energía negativa para mantener el puente “abierto”, pues debiera ser capaz de “rasgar” el espacio-tiempo. Una forma de pasarlo sería yendo “hiper-comprimido”, pero eso resulta muy desagradable y además habría que inventar algo que luego nos descomprimiera… parece, pues, algo muy cercano a “imposible”.



 Agujero de gusano (en amarillo) entre dos universos, cada uno con sus características específicas y su tiempo, en un espacio 11-dimensional


   Pero pensemos más allá. No olvidemos que nos movemos en 11 dimensiones y nos empeñamos en pensar que estamos en 3+1; ya sabemos que hay algo que es capaz de moverse “transversalmente” a través de ellas, la gravedad, y que el universo paralelo podría estar al lado de nosotros, sólo que no lo podemos ver. ¿Por qué no se puede pensar en un puente más cortito en estas condiciones? Lo que no sabemos es qué hay que hacer para encontrarlo y después atravesarlo. Indudablemente, parece más cómodo y menos arriesgado…
   No olvidemos que los agujeros de gusano no se han visto y esto no es más que una forma gráfica de representarlos; los lugares donde se encuentren los extremos del “puente” tampoco olvidemos que se encuentran cada uno al final de una zona 11-dimensional, imposible de representar adecuadamente; la especulación permite imaginarse las entradas a estos agujeros de gusano practicables como agujeros negros menos negros, pero de esta forma es más sencillo imaginárselos.

   No voy a entrar en profundidad en los viajes en el tiempo, pues todos hemos visto suficientes películas al respecto y conocemos la paradoja de matar al padre de uno antes de nacer. Hawking se sacó de nuevo de la manga una especie de postulado de protección contra esta paradoja con su famosa “Conjetura de protección de la Cronología”, afirmando que los viajes en el tiempo no eran compatibles con las leyes de la física. Lo malo es que hasta hoy no se ha logrado encontrar una ley física que haga “imposible” el viaje en el tiempo, sobre todo hacia el pasado, que es lo que representa el mayor problema, y actualmente el hombre ya se siente menos seguro. Las propias teorías de Einstein configuran ciertos bucles o curvas cerradas de tipo temporal; siguiendo la trayectoria de una curva cerrada de éstas, llegaríamos antes de salir. La propia definición de los agujeros de gusano permite también este tipo de viajes, conectando dos puntos en el espacio-tiempo; matemáticamente al menos, es posible viajar al pasado, pero quién sabe si la “Conjetura de Hawking” impediría que vuelva alguien para contarlo a través de ése (¿u otro?) agujero de gusano y aprovecharse de ello…

  A un tocayo mío llamado Kurt Gödel se le ocurrió que si el universo, además de expandirse, también girase a muy alta velocidad y viajásemos “en sentido contrario” con la suficiente velocidad, no sería impensable que llegásemos antes de haber salido (esto se copió en una película de Supermán, cuando rescata a Luisa Lane antes de que muriese, cosa que ya había sucedido). Cuando se le enseñó que el spin neto del universo era cero y el tiempo no era un lugar común donde experimentar, las expectativas se le vinieron abajo.

   Está claro que, pese a todo, la forma más plausible de viajar en el tiempo es atravesar un agujero de gusano que permita usar un billete de ida y vuelta. La clave física para ello es saber aprovecharse de la energía negativa, ésa que descubrió Dirac. Imaginemos que tuviésemos la tecnología suficiente para fabricar dos esferas concéntricas con una separación minúscula; implosionando la esfera exterior, las dos esferas crearían un efecto Cassimir con la consiguiente energía negativa. Si ahora fuéramos capaces de extraer del espacio temporal un agujero de gusano suficientemente flexible y colocarlo entre ambas esferas, enviando la primera cerca de la velocidad de la luz al espacio, el tiempo se vería frenado dentro de esta esfera. El que estuviera dentro de la segunda esfera ahora podría pasar instantáneamente a la primera y salir después de ella en un tiempo anterior. Hala, ya hemos inventado y descrito la máquina del tiempo; ahora solo falta desarrollarla… Es evidente que en el marco de lo que sabemos, tal máquina parece imposible, por mucho que nos lo hayan acercado las películas.
  
  De todas formas, existen formas de solventar las paradojas del viaje en el tiempo; unas están basadas en el libre albedrío y de que una fuerza misteriosa impediría que algo así pudiera suceder (versión de la Conjetura hawkingiana), pero hay otra que me gusta más y que nace de otra paradoja, la del gato muerto y vivo a la vez: cuando viajamos en el tiempo, nos movemos cuánticamente a un universo paralelo en el que ya no somos los mismos, al menos los demás, de forma que no podríamos cambiar “nada” en el universo original, pero sí en el otro, en el que tendríamos total libertad para ello. Esto es compatible con la idea de que el tiempo no tiene que ser el mismo en los diferentes universos, pues el tiempo de uno puede “moverse” independientemente al del otro. De forma gráfica, imaginemos en la figura del agujero de gusano y los universos,  que cada uno de ellos se moviese “horizontalmente” de manera distinta en el espacio-tiempo de 11 dimensiones; no es difícil imaginar que los extremos del puente estarían en tiempos diferentes. ¿Imposible? Me temo que aquí sí que estemos “más allá de lo imposible”.

   Nos haría falta una Teoría del Todo que unificase a todos los universos y fuese válida multiversalmente; quizás algún lejano día en el futuro eso fuera posible, pero, entretanto, que nadie piense que mañana puede ir al futuro, ver los resultados de las carreras o de la lotería y luego volver al pasado para forrarse. Hoy por hoy, es imposible.

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  (Por cierto, me permito recordar aquí que tengo escrita una novela de ciencia-ficción llamada “Mi Universo Paralelo”, editada y disponible en Internet bajo mi seudónimo KSTAFEL, que trata de estos temas con el noble fin de que el protagonista salve a su amada fallecida encontrándose con su amada equivalente en otro universo paralelo en un tiempo anterior al accidente y evitándolo. El problema es que allí existe también otra copia de él mismo igualmente enamorado y se forma un “trío amoroso” muy peculiar y de difícil solución…)
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   Volviendo a la Tª Cuántica y a la paradoja del gato, recordemos que una de las soluciones para la misma era que uno de los gatos cuánticos, el vivo o el muerto, estaría en un universo paralelo de éstos en otra dimensión. Démonos cuenta que la “ubicuidad” de una partícula pertenece al mundo del microcosmos y que en este caso esto nos lleva a algo más tangible; ¿existe una barrera cósmica que separe el mundo de las partículas, donde la Tª Cuántica funciona perfectamente, del mundo de 3+1 dimensiones a una escala más “humana”? Debería ser así, aunque sólo fuera por sentido común; lo que sucede es que en el mundo de lo “pequeño” todo se describe por ondas de probabilidad y la ubicuidad atómica es algo “cotidiano”. Cuanto mayor es la onda en un punto, mayor es la probabilidad de encontrar a la partícula en ése punto, pero en el mundo de los objetos a escala humana o mayores, estas ondas se van colapsando a medida que aumenta el tamaño, de forma continua; no existe, pues, esa barrera cósmica. Será que aquí “el tamaño es lo que importa”.
    En cualquier caso, eso no elimina la paradoja del gato, que ahí está. Científicos muy serios, como Hugh Everett ya en el 1957, aceptan que es perfectamente plausible llevar este desdoblamiento a escala cosmológica y aplicar la “Teoría de las historias múltiples de Feynman”, otro reputado físico teórico del siglo XX. Significa que la formación de universos cuánticos es algo dinámico y que existen mundos paralelos al nuestro siguiendo la tónica de “cualquier universo que pueda existir, existe” y en los que se desarrollen historias diferentes que pueden ser cruciales. Por ejemplo, un universo en el que el atentado de Von Stauffenberg hubiera tenido éxito, que Hitler hubiera muerto en Julio de 1944 y se hubieran salvado más un millón de personas, de los que existirían descendientes que no tendrían su equivalente en “nuestro” universo, por lo que se formarían importantes divergencias en las líneas de la historia al comparar la misma entre ambos universos.

    De estas teorías ha surgido recientemente entre la comunidad científica un concepto nuevo: la“decoherencia”. Esta teoría afirma que sí, que todos estos universos son posibles y reales, pero que nuestra función de onda se ha “desacoplado” de ellos, o sea, que ya no vibra al unísono con ellos, y que los personajes en estos otros mundos pueden coexistir con nosotros pero sin estar “sintonizados”. Hay una decoherencia con ellos.  ¿Imposible? Así parece desde luego, pero no es ciencia-ficción, al menos para los que lo defienden, físicos muy serios con toda su barba. (El sentido común nos empuja a que a esto le llamemos “incoherencia” en vez de “decoherencia”, pero, una vez más, nos hemos ido mucho más allá de lo imposible).

    Para mostrar que todo esto no son meras fantasías sin sentido y que tienen al menos una cobertura matemática, en 1967 se formuló por DeWitt y Wheeler la ecuación de Schrödinger aplicada al universo, mediante la derivación desde una integral de caminos utilizando la acción gravitacional:



   La función de onda probabilística es pues aplicable a todos los universos posibles; cuanto más grande sea la función de onda, más probable es que ése universo exista.

   El viejo zorro de Hawking ha desarrollado este punto de vista, aduciendo que nuestro universo tiene una función de onda asociada muy grande, mientras que la mayoría de “los otros” la tienen más pequeña, es decir, que son menos probables. Esto es coherente con la teoría de la inflación de los universos, pues la determina: un universo que se infla es sencillamente más probable que exista que no otro que no lo haga, y el nuestro es un magnífico ejemplo de ello… ¡Genial! Siempre tiene salidas.

   Reflexionando un poco tras todo esto, habrá cosas que seguirán siendo imposibles, por ejemplo, determinar la posición exacta de un electrón, curiosamente. Sin embargo, con los nuevos medios de exploración que se están desarrollando (nuevo LHC, detectores de ondas gravitacionales como el del Polo Sur, por ejemplo), en los próximos (o menos próximos) años nos daremos cuenta que se está formando una nueva Física que será capaz de explicar o verificar muchas cosas que hoy no podemos ni imaginar, aunque aquí he pretendido exponer varias de ellas.


           Detección de neutrinos y ondas gravitacionales en una estación situada en el Polo Sur.
           A remarcar el tamaño, comparando con el de la torre Eiffel


    Lo que parece inevitable es que, a medida que avancemos, el horizonte por delante de nosotros se seguirá alejando también, por lo que encontrar la Teoría del Todo hoy por hoy no parece que sea algo próximo. ¿Imposible? No lo sé.


EL MISTERIO DE LA VIDA

  Tratemos de buscar respuestas a preguntas como: ¿Qué es la Vida? ¿Cómo se formó en la Tierra? ¿Cómo ha sido posible que evolucionase hasta conformar el ser humano? ¿Existen extraterrestres en otros rincones del universo? ¿Podremos ser capaces de crear Vida en el laboratorio? ¿Podremos crear robots humanoides con consciencia humana? ¿Imposible o posible?

¿Qué es la Vida? 

       La Vida es un fenómeno cósmico. La vida emerge en un momento determinado de una evolución cósmica o planetaria, si se cumplen los requerimientos apropiados y relevantes de entorno medioambiental físico y químico para que pueda surgir.
      La gran pregunta es:  ¿QUÉ hizo que apareciese la vida en este entorno?

      Desde hace muchos años los científicos se esmeran en reproducir el fenómeno de la vida en un laboratorio partiendo de elementos inanimados y que ésta sea luego capaz de auto-replicarse por sí sola y crecer; todavía no lo han conseguido, pero se van acercando. Si estamos cerca o lejos de ello, es algo muy subjetivo.

      Los elementos necesarios de los que se compone la vida – -tal como la conocemos en la Tierra- son los siguientes, simbolizados en “CHONSP” (Carbono, Hidrógeno, Oxígeno, Nitrógeno, Azufre y Fósforo). La polimerización de estos elementos en un entorno en el que haya hierro hace que se puedan formar las moléculas biogénicas base para la vida: ácido cianhídrico, ácido fórmico, formaldehidos y compuestos complejos del carbono.

      La unidad común para toda clase de vida es la célula, que debe reunir tres condiciones para sobrevivir: ADN (acido desoxirribonucleico), tener un metabolismo y tener una membrana frontera.


   Para que surja la vida, es preciso que “algo” haga que se unan apropiadamente las bases de la cadena de ADN que forman una doble hélice y que además sea capaz de auto-replicarse; se cree que el “motor” para ello es el ARN (ácido ribonucleico) , molécula más robusta y mono-helicoidal que sirve como “intermediario” de la información que lleva el ADN en forma de genes, pero tampoco sabemos de dónde surgen esta capacidades ni la propia ARN.

    La evolución de la vida se produce por mutaciones causadas por factores externos en las cadenas de ADN, haciendo que se incremente la resistencia al entorno de la naciente vida.

    Todas las formas de vida en la tierra, desde bacterias a seres humanos, están formados por proteínas que tienen SIEMPRE los mismos 20 aminoácidos; 10 de ellos surgieron mediante vías bio-sintéticas (la forma en la que evolucionan los sistemas vivos) y los otros 10 (el conjunto prebiótico) pueden ser creados mediante reacciones químicas.

   Un ser vivo es una unidad organizada capaz de metabolizar, reproducirse y evolucionar.

¿Cómo surgió la vida en la Tierra?

   Hay un buen montón de teorías, que no es cuestión de desarrollar aquí. Se considera como la más probable una combinación de la extraterrestre (por meteoritos) y la de síntesis abiótica, reforzada por la constatación de una gran lluvia de meteoritos alrededor de 4,5 Ga atrás, fecha coherente con los primeros descubrimientos fósiles de 3,8 a 3,5 Ga. con indicios de vida en La Tierra.  (1Ga = 1000 millones de años)

Lo vemos en el siguiente cuadro:


           Nótese el “paso desconocido” marcado en rojo, que es crucial… Es decir: no lo sabemos aún.

     Veamos de forma consecutiva “cuándo” surgió la vida comparando con la historia de la Tierra (recordemos la evolución de nuestro universo):

     Tras el Big Bang (hace 13,7 Ga), los protones y los neutrones se forman menos de un segundo más tarde, pero los átomos tardan 300000 años más para terminar de formarse

      Las primeras estrellas no aparecen hasta que hubo pasado 1 Ga tras el Big Bang

      Las primeras galaxias se forman a los 3 Ga del Big Bang; la Vía Láctea tardó 1 Ga para formarse.

      Aproximadamente 9 Ga del Big Bang se forma el sistema solar (hace unos 4,6 Ga)

      Un poco más tarde nace la Tierra (hace 4,5 Ga),

      Después, entre los 4,3 y 4 Ga antes de hoy hubo una proliferación de meteoritos cayendo sobre la Tierra. ¿Casualidad? ¿Coincidencia?

      Entre 3,5 y 3,8 Ga tenemos las primeras evidencias fósiles de vida en la Tierra.


             Se supone que la vida apareció en algún momento de hace entre 3,8 y 4 Ga (1 Ga = 1000 millones de años). Podemos enfocar esto un poco más:

Hace:
4,6 - 4,5 Ga
Inicio de la formación de la Tierra mediante acreción de “protoplanetésimos”.
4,4 Ga
El calor interno debido al impacto de los planetésimos, meteoritos y desintegración de elementos radiactivos provoca la fusión y estratificación de los materiales que se separan por densidades.
4,3 Ga
Se diferencian Núcleo, Manto y Corteza.
4,2 Ga
Desgasificación del Manto y formación de una protoatmósfera reductora formada por CO2, N2, vapor de agua y algo de NH3 y CH4.
 

4,0 Ga
Formación de la Hidrosfera por condensación del vapor de agua de la atmósfera.
 
3,8-3,5 Ga

Constancia de los primeros organismos vivos.
2,5 Ga
La atmósfera se vuelve oxidante (con Oxígeno)


¿Cómo se formaron los vínculos de la vida?

    El ADN es una molécula compleja que es capaz de formar vínculos en dos cadenas de nucleótidos.

   La forma más antigua de ADN debió ser una que se formaba sola (¿?), fuera de una célula. Para que el ADN se replicase a sí mismo, necesitaba un motor, que bien podría ser el ARN (acido ribonucleico), que es más sencillo y más robusto y de una sola cadena.

  La pregunta clave es: ¿de dónde salió el ARN?

    Para iniciar este proceso se necesitan charcas de unos 70ºC a 80ºC, ni más ni menos, como se da en las fumarolas volcánicas profundas, pero esto no es más que el entorno.
       
  El verdadero motor de la evolución de la vida es la mutación. El ADN está formado por genes que se replican. Para transmitir esta información genética se precisa un mensajero: es el ARN, que lo transmite a los ribozomas de las proteínas. Se puede dar el caso que tengamos un cambio (una rotación local en el ADN) causado por un agente externo, sea radiación u otra causa. Esto se transmite por el ARN a la proteína, a la que “le dice” que use otro aminoácido y no el que estaba previsto. Esto es la base de una mutación, que puede ser mala o buena, permitiendo una mejor adaptación al medio ambiente.
             



    La vida existe en toda clase de formas y tamaños, desde nosotros los humanos hasta las bacterias y quizás hasta para formas más elementales de vida.

    ¿Cómo sabemos que toda vida ha evolucionado desde una sola célula? La respuesta se encuentra escrita en el lenguaje del código genético:

Código genético standard :

La secuencia del material genético en el ADN se compone de cuatro bases nitrogenadas distintas, que tienen una función equivalente a letras en el código genético: adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C)


            Secuencia genética en el ARN: adenina (A), uracilo (U), guanina (G) y citosina (C)


      Este es el mismo código, tanto para humanos como para bacterias, de tal manera que un gen de un ser humano puede ser colocado en una bacteria, y la bacteria fabrica la proteína humana (Por cierto, así se fabrica la insulina).
      El código genético es el lenguaje en el que la mayoría de los genes están escritos en el ADN. Tales genes constituyen recetas para hacer proteínas, que son las que hacen que la célula funcione, haciéndolo todo, desde fabricar ADN hasta digerir la comida que ingerimos y extraer sus nutrientes.

    ¿Tenemos un ancestro común?  Sí: lo llaman LUCA (último ancestro común universal).

   Ya hemos visto cómo surgieron las primeras células procariotas como unidad de vida, confirmado por los fósiles de organismos procariotas de 3,5 Ga que se han encontrado. Ha habido debate acerca de su complejidad, pero los acontecimientos recientes sobre el origen de los virus y su posible papel en la evolución han abierto nuevas perspectivas sobre la aparición y la herencia genética de LUCA.
  Carl Woese propuso en los años 90´s a LUCA como un organismo protoeucariota, es decir, un antepasado de la línea celular con una entidad bien distinta de las bacterias y arqueas.  En cualquier caso, LUCA NO es un descendiente de las células primitivas procariotas.



     "LUCA" es el antecesor común de todas las células y por tanto de toda la vida en la Tierra. Fue probablemente un tipo de célula procariota, la cual poseía una membrana celular y probablemente ribosomas, pero carente de un núcleo o mitocondrias. Y la época encaja.

      Y a partir de aquí, hasta hoy… aunque antes de llegar a nosotros los humanos, hay mucho que contar.

      Sigue siendo un misterio el chispazo de la conciencia humana en el homo Sapiens y si este chispazo se produjo mucho antes, entre 6 y 4,4 millones de años antes de hoy, fecha ésta en la que aparece elArdipithecus, un género de homínidos tempranos, ¿será éste nuestro primer ancestro humanoide?


                                                     Ardipithecus (hace 4,4 millones años)

   
    Con respecto a la creación de Vida, pese a tener una idea más o menos clara sobre lo que es y su origen, el crearla en laboratorio está todavía en mantillas. Para ello habría que crear artificialmente un ADN y ARN presto a auto-duplicarse mediante un auto-metabolismo; lo único que se ha logrado es una auto-replicación de filamentos de celdillas creadas en laboratorio remedando células, lejos, por tanto, de creación de vida. El famoso experimento de Miller no “creó” vida, sino solamente 5 de los 20 aminoácidos precisos y sin replicación.

  ¿Imposible crear vida y emular al Dr. Frankenstein de la novela? Pues como en muchas cosas, no se puede negar la posibilidad, pero estamos todavía muy lejos.



Vida extraterrestre.

    Ya hemos visto que es muy probable que el origen de la vida sea extraterrestre, aunque se desarrollase en la sopa primigenia terrícola. La siguiente pregunta es: ¿hay vida extraterrestre diseminada por ahí ya que son los cometas y meteoritos los encargados aparentes de distribuirla?

   La búsqueda de exoplanetas que tengan condiciones similares a la Tierra está en plena efervescencia; en estos momentos (fecha Enero 2015), por medio del telescopio Kepler se han encontrado ya más de 4000 planetas, de los que 997 son posibles candidatos.
  La estimación es que hay 40.000 millones de planetas de un tamaño similar orbitando en zonas de potencial habitabilidad; el más cercano podría estar a 12 años-luz de distancia, es decir, que en cualquier caso estarían a distancias inalcanzables, sin contar con un futuro muy lejano todavía.
  En Enero de 2015 se han encontrado los dos planetas con mayor índice de similitud con la Tierra, los Kepler-296 y Kepler-395c, con más de un 90% de similitud, pero a distancias entre 400 y 1000 años-luz.

  Hay que tener en cuenta que no basta con ser similares a la Tierra y tener agua, sino que en su sistema tiene que haber un planeta del tamaño de Júpiter que evite que sea continuamente bombardeado por meteoritos o cometas. Un satélite del tamaño de la Luna  también es imprescindible, pues hace que el eje de giro de la Tierra sea estable, así como que disponga de un campo magnético intenso que evite los daños por radiaciones y rayos cósmicos, que la velocidad de rotación sea apropiada y que esté situado a una distancia también apropiada del centro de su galaxia, incorporando elementos pesados para crear ADN y proteínas.

    Es decir, que la zona de “rizos de oro” para la vida se nos aparece cada vez más pequeña, a un ritmo probablemente similar al que aumentan los exoplanetas descubiertos.

    Y a partir de ahí, las condiciones para una vida inteligente de corte similar a la nuestra se reduce todavía mucho más (no hay más que ver la relación entre los años de existencia del hombre y la vida de la Tierra).

     No es de extrañar que el programa de búsqueda SETI todavía no haya encontrado nada; lo de la película Contact no se ha producido, de momento…


   Se ha establecido una curiosa clasificación de potenciales civilizaciones en el universo en función de la energía que son capaces de manejar:

1º)    Civilizaciones tipo I: control a nivel planetario y globalizado (luz solar, manipulación del clima, control de terremotos, etc.

2º)   Civilizaciones tipo II: las que pueden usar y controlar energías del orden de la de su sol, o sea, 10.000 millones de veces más “poderosas” que las de tipo I. Serían capaces de gestionar su supervivencia aunque su sol desapareciera, trasladándose a otro sistema estelar distinto.

3º)   Civilizaciones tipo III: las que pueden usar y controlar energías del orden de la de su galaxia, o sea, 10.000 millones de veces más “poderosas” que las de tipo II. Sería una civilización “divina”, pues tendrían un control a nivel universal y podrían ser los gestores de las demás civilizaciones menos “avanzadas”.

   ¿Dónde estaríamos nosotros ahora? Pues todavía en un tipo 0, no muy lejos ya de pasar la reválida elemental y situarnos en los albores de la de tipo I (Globalización, internet, etc.). Nada, nada; que estamos aún en mantillas… y lejos de poder comprender a una civilización de tipo III que tuviese la ocurrencia de contactar con nosotros.

   ¿Posibilidades de hacer pinitos por nuestra parte y tratar de contactar con alguna de estas civilizaciones, quizás porque tuviéramos que salir pitando de nuestro planeta por cualquier razón, la más probable por nuestra propia culpa? Pues no es fácil, pues porque si quisiéramos salir por métodos “tradicionales”, nos haría falta disponer de una tecnología que hoy por hoy está todavía muy lejos.

   Para ilustrar este aspecto, podemos usar como comparación el impulso específico (I.E., es decir, cambio de impulso por unidad de masa propulsora, medido en segundos). A efectos de comparación, nuestra conocida lanzadera espacial tiene un motor con un I.E. del orden de 500 sg. Para alcanzar la velocidad de la luz y tener alguna mínima probabilidad de movernos a escalas años-luz (por ejemplo, para llegar al planeta a 12 años-luz), nos haría falta un impulso específico de 30 millones de sg.- Lo más cerca que podríamos estar de lograrlo sería con un cohete de antimateria (con un I.E. de 1 a 10 millones sg.), que además sería peligrosísimo por su inestabilidad ante materia común.

   Si nos ponemos “más allá de lo imposible”, se podría pensar en localizar o fabricar un agujero de gusano y llegar a otro de esos universos que hemos descrito, pero…

  Resumiendo: salir de nuestro mundo emulando a los de Exodus tras la II GM en busca de la tierra prometida en un exoplaneta apetecible, está muy lejos de nuestras posibilidades.


   Como estaremos aquí confinados por mucho tiempo, se nos ha ocurrido hacer burdas copias de nosotros mismos: eso que llamamos “robots”.

  De momento nos está funcionando a efectos de “repuestos”; ya somos capaces de reemplazar partes vitales de nuestro organismo (corazón, riñones, etc.), cosa que hasta no hace demasiados años se tildaba de “imposible”. Pretendemos ir “más allá de lo imposible”, desarrollando máquinas cada vez más perfectas y que emulen al propio ser humano, dotándolas hasta de expresiones “pseudo-humanas”, que nos recuerdan vagamente a algún eventual conocido, pero nunca se nos ocurre pensar en aquello como en una “persona”, cosa que no es.

    La pregunta pertinente es: ¿llegaremos a construir un robot humanizado que emule a otro ser como nosotros? ¿Puede un robot llegar a tener sentimientos? Pues lo veo difícil, por mucho que las películas nos inflen con robots humanos y similares, de forma que nos terminamos creyendo que eso está “a la vuelta de la esquina”.
     Lo primero que hay que saber y conocer para ello es la consciencia humana, que todavía no sabemos muy bien lo que es físicamente y cómo funciona; solamente a partir de ahí podremos pensar en algo similar.

    En cuanto a tecnología, sabemos bastante del funcionamiento del cerebro, de las redes neuronales, de la neuro-plasticidad e incluso que, en cierta forma, el funcionamiento es de tipo informático, con sus ceros, unos y bits, que se transmiten por microtúbulos. Éstos funcionan,  pues, de forma similar a una computadora o un ordenador, por lo que emular al cerebro hasta un cierto punto no parece ser algo imposible, sobre todo a partir de que se perfeccione la informática cuántica.



  

    Sin embargo, esto no nos garantiza lograr un robot con sentimientos humanos; incluso hoy por hoy, las dificultades inherentes a un hiper-perfecto robot humanoide son tan grandes que los actuales son comparables a un bebé de 6 meses, a la vez que las dificultades para cualquier mínima “toma de decisión” son tremendas.

   Extrapolando, extrapolando, imaginemos que logramos técnicamente construir un robot completamente idéntico en su forma y textura a un ser humano. Imaginemos que le damos la forma de una “pin-up” (o un Robert Redford para las señoras); sería un éxito comercial (chica-incansable en el sexo y que no se molesta cuando nos cansemos nosotros), pero nunca podríamos contar con que se enamorase de nosotros y ni siquiera que nos admirase.  Eso ya sería algo “más allá de lo imposible”. 
     (A lo mejor seríamos capaces de “enamorarnos” nosotros de un robot tan bonito, pero sería más que nada por causa de constituir un juguete muy placentero).

  En lo que creo que habría posibilidades más reales es en el desarrollo de los repuestos, hasta un punto de crear una especie de “robocop” más resistente al entorno que nuestros cuerpos físicos, pero conectado a un cerebro humano ya preexistente; ejemplares así podrían ser una solución para superar los viajes interestelares y llevar al ser humano más cerca de la inmortalidad, siempre y cuando logremos una correcta conservación del cerebro, naturalmente.

  No habríamos creado “Vida”, pero el resultado podría ser más práctico (y que en los casos anteriormente mencionados sería muy agradable, pero sin contar con la revolución social que eso supondría, claro).



   REFLEXIONES FINALES

   Después de leer todo esto y tener la impresión de saber más, es muy posible que nos entre la tentación de “tocar el cielo” o, por el contrario, que nos entre la depresión y constatemos lo pequeños e insignificantes que realmente somos.

   También es posible que nos sintamos admirados por esos sesudos científicos capaces de haber llegado a un conocimiento razonable de la materia y de cómo funciona el microcosmos y el macrocosmos, o, por el contrario, nos sintamos algo frustrados por la inmensidad que nos queda por saber, por la aparente poca “formalidad” de esos sesudos científicos por permitir que siga habiendo discrepancias notorias entre tantas teorías distintas defendiendo cada una su capa y haciendo de ella su sayo. A veces se tiene la impresión de que tienen más imaginación que saber, pero después hay que descubrirse por la coherencia (¿o incoherencia?) de tanto sustrato matemático que sustenta todas estas teorías. ¿Hasta dónde serán verdaderas? A veces no es más que las teorías “viejas” siguen siendo válidas; lo que sucede es que son una particularización de otras más universales llevadas a nuestra escala (por ejemplo, la leyes de Newton). Einstein marcó una primera revolución, dando la vuelta al universo estático newtoniano haciéndolo  curvado en el espacio y en el tiempo y encima dependiente del observador: ¡el escenario forma también parte de la obra! Con la Mecánica Cuántica, se dio otro paso: ¡los actores podrían estar en dos sitios al mismo tiempo! Así no hay quien escriba un vodevil… Por último, la Tª de Cuerdas, imposible todavía de verificar, se convierte en facilitadora de armonía entre las grandes teorías confirmadas, pero en pugna. ¿En quién confiar?

  En cuanto al Multiverso y los universos paralelos, si ya nos es difícil digerir que un electrón puede estar en dos sitios al mismo tiempo, ya hay que tener tragaderas para asumir que tenemos copias de nosotros mismos sueltas por ahí y que se están formando continuamente historias múltiples en universos que aparecen como por arte de magia, estando en algunos de ellos incluso copias vivas de muertos en nuestro mundo.

  Es curioso también darse cuenta de lo cerca que se ha estado a veces de dudar de la consistencia de las leyes físicas que gobiernan nuestro entorno, pero, sin embargo, por el contrario, las predicciones físico-matemáticas de algunos de ellos resulta que según va habiendo más medios de experimentación, ¡se van comprobando y constatando! Un ejemplo muy clásico reciente es el descubrimiento del bosón de Higgs, 50 años después de que su defensor lo haya “adivinado”, poniendo además una pieza fundamental que faltaba en la Tª Estándar de la materia en relación a su validación. Sin embargo, al mismo tiempo, ¡queda tanto por ser explicado!

  Otro ejemplo clásico es el del universo: cada vez es más grande y sus misterios causan debates de todo tipo. Cuando crees que gracias al Hubble  se van conociendo las galaxias, cuando ya empezamos a entender las explosiones de las estrellas Super-Nova y nos sentimos los reyes del mambo, nos damos cuenta que sólo conocemos alrededor del 5% del universo visible y que a partir de ahí queda mucha más tela que cortar de lo que habíamos imaginado.

  En cuanto al funcionamiento del universo, a su origen y a nuestro destino final, resulta que también hay debates, por mucho que la comunidad científica nos asegure que lo del Big Bang está ya claro que es el origen de nuestro universo, para lo que sigue habiendo detractores y simpatizantes.

  Lo mismo sucede con nosotros mismos, que somos seres vivos, cuando resulta que aún no tenemos muy claro ni siquiera lo que es la Vida, cómo se originó, cómo evolucionó, de dónde surgió nuestra consciencia de ser humano y aún menos hemos tenido éxito en tratar de imitar a la vida más que con tibios acercamientos.

   Todas estas evoluciones y cambios hasta llegar a donde estamos hoy precisan también de algo o alguien que “controle” todo este proceso (porque en realidad es un proceso) y haya tomado y tome las decisiones pertinentes –y las más acertadas por nuestro propio bien- en este alocado universo… Si nos fijamos bien, hay momentos clave en la evolución que pudieran ser casuales, pero cuesta creer que sea así.

  Veamos algunos ejemplos:

   Antes del Big Bang de nuestro universo tuvo que iniciarse el proceso de la inflación desde una minúscula singularidad en el valle de un Multiverso dinámico. ¿Por qué sucedió eso?  ¿Fue “casual” sin razón aparente o alguien se encargó de iniciarlo? ¿Qué o quién decidió que las partículas recién nacidas en este proceso necesitaban un campo de Higgs para empezar a tener masa, haciendo que nuestro universo tuviera un futuro y no se quedara como otros muchos en nada y despareciera? ¿Quién puso en marcha la energía oscura que mueve al universo expandiéndolo aceleradamente? ¿Quién decide que en algún universo “con futuro” surja la Vida? ¿Qué o quién hizo que de repente se creasen unas moléculas de ADN y ARN capaces de auto-replicarse, o simplemente ha sido fruto de la casualidad tras estar aletargadas millones de años y encontrarse con un entorno proclive? ¿Los cometas o meteoritos que llevan los sustratos para una nueva vida (los 20 aminoácidos), van a lo loco por ahí o alguien los lleva dentro de esa inmensidad a un lugar (dificillo de encontrar) donde se puedan desarrollar?
  Si el universo/s está compuesto por una sinfonía de cuerdas que vibran, ¿hay alguien que haya escrito la partitura?

  En resumen y dicho de otra forma: ¿hay alguien que se ocupa de dirigir la orquesta de la sinfonía del mundo para que resulte una maravillosa sinfonía estructurada e integrada, o las vibraciones son sólo eso, vibraciones sin sentido?

   Si existe ése líder o controlador, tiene todas las papeletas de ser Dios, al menos para los creyentes; para los demás, no se descarta que el reloj del Multiverso avance por sí solo y que los eventos decisivos sucedan sencillamente porque en un determinado momento tienen que suceder y suceden. Es decir: hay una respuesta para unos y para otros y cada cual deberá decidir con qué versión se siente más confortable.

  Para los cristianos, el Dios con luengas barbas que aparece en tantas representaciones pictóricas (muyantrópicas, por cierto) sería coherente con todo lo descrito sobre el universo y la vida, con la particularidad de que con tanto Multiverso estará más “ocupado” de lo que suponíamos hasta ahora; 10 elevado a 500 universos a gestionar debidamente es un buen tajo… Igualmente, como buen líder que es, es capaz de delegar en alguien si lo considera conveniente para enderezar a una humanidad que se esté desmandando; igual que envió a su Hijo en la figura del Mesías que era lo que entendían los judíos de entonces, podría repetir hasta la saciedad esta delegación en cualquier lugar del Multiverso en el que fuera preciso. En cuanto al Cielo y al Infierno, lugares para su localización hay de sobra en un mundo de 11 dimensiones; con un poco de imaginación, podríamos llegar a pensar que el Cielo esté en un universo en el que todas las historias posibles fueran buenas y agradables y el Infierno en el universo de Murphy, es decir, en el que cualquier cosa que pueda salir mal, saldrá mal. Un lugar muy apropiado para éste último sería el agujero negro que tiene cada galaxia; el que entra allí ya no vuelve a salir, o permanece dando vueltas en el horizonte de sucesos (“Purgatorio”) hasta que “alguien” decida que debe salir de allí y marchar en una u otra dirección. Quedaría por clarificar la manera de llegar hasta allí, pero con agujeros de gusano que se formen automáticamente tras cada fallecimiento, problema solucionado (hasta lo del “túnel” visto por algunos que “han vuelto” resulta coherente con nuestros agujeros de gusano)

  Lo mismo se podría aplicar, aunque con algunos matices diferentes, a musulmanes, judíos, budistas, bahais, etc. en función de sus creencias y la religión en la que les hayan educado. Así expuesto, parecen absolutamente ridículas las guerras de religión y todo lo malo que el hombre hace en nombre de la misma, en particular el terrorismo yihadista que ahora nos incumbe.

   Todas estas disquisiciones también están más allá de lo imposible”, especialmente para los no creyentes, que sencillamente no necesitan tanto esfuerzo de imaginación o se pueden conformar con la idea que una civilización de tipo III ya se haya encargado de llevar a cabo todas estas misiones que hemos asignado a Dios.

  Con un poquito de buena voluntad, sitio hay de sobra en el Multiverso para albergar satisfactoriamente a todas las personas de bien.

  KS, Marzo 2015