¿Los universos paralelos no solo existen, sino que además se influyen unos a otros?

El concepto de universos o mundos paralelos hace referencia a la existencia de varios universos o realidades relativamente independientes, y ha alimentado la imaginación de los creadores de ciencia ficción durante décadas. Así, encontramos numerosos ejemplos de ello entre la novela de 1884, Planilandia: Una novela de muchas dimensiones de Edwin Abbott Abbott y la película de Robert Zemeckis de 1985, Regreso al futuro, en la que el protagonista viaja al pasado y, cuando regresa, se encuentra con un futuro alternativo, por mencionar solo dos casos. Pero, ¿acaso tiene este concepto una base científica? Parece ser que sí, pues el desarrollo de la mecánica cuántica (que se ocupa del estudio del mundo material a nivel microscópico), la búsqueda de una Teoría del Todo (que explique y conecte todos los fenómenos físicos conocidos) y otras hipótesis de la física actual han hecho entrever la posibilidad de la existencia de múltiples dimensiones y universos paralelos conformando un multiverso (un universo compuesto por múltiples universos). De hecho, según explicaba en Tendencias21 en 2007 el físico del Laboratorio de Física Subatómica y de Cosmología de Grenoble, Aurélien Barrau, desde la ciencia “existen buenas razones para considerar seriamente la interpretación de muchos mundos de Hugh Everett”. Una de ellas es bien conocida: la paradoja del gato de Schrödinger. En un experimento imaginario ideado en 1935, se encerró a un gato en una caja opaca con veneno. El animal tenía el 50% de probabilidades de vivir o morir, antes de que la caja se abriese y un observador “colapsara” o determinase una opción u otra. Sin embargo, si los universos paralelos realmente existiesen, nos dicen los físicos, ninguna de estas dos opciones sería más verdadera que la otra: el gato seguiría vivo en un universo y muerto en otro universo paralelo. Lo curioso es que esta tercera opción, completamente contraintuitiva, permitiría explicar paradójicas cuestiones que emergen de la mecánica cuántica. Por eso, como explica Barrau, la física cuántica “se encuentra probablemente entre las primeras ramas de la física que han conducido a la idea del multiverso”.

Universos paralelos que se influyen

Desde esta perspectiva de búsqueda de explicaciones a los fenómenos más incomprensibles de la mecánica cuántica desde los universos paralelos, trabaja un equipo de investigadores de la Universidad de Griffith y el Centro Griffith de Dinámica Cuántica, en Australia; y de la Universidad de California, en Estados Unidos. En este caso, lo que los investigadores proponen –y en esto radica la novedad de su planteamiento- es que los universos paralelos no solo existen sino que, además, interactúan entre ellos influyéndose entre sí por una sutil fuerza de repulsión. Es decir, que en lugar de evolucionar de forma independiente, estos mundos cercanos se condicionan unos a otros. Los científicos Howard Wiseman, Michael Hall y Dirk-Andre Deckert muestran, además, en un artículo publicado en la prestigiosa revista Physical Review X, que tal interacción podría explicar todos los elementos extraños de la mecánica cuántica que, cuando se aplica a escala macroscópica, “parecen violar las leyes de causa y efecto”. Según un comunicado emitido por la Universidad Griffith a través de Eurelakert, el profesor Wiseman y sus colaboradores proponen más concretamente lo siguiente. Por un lado, que el universo que experimentamos es sólo uno entre un número gigantesco de mundos. Algunos de estos son casi idénticos al nuestro, pero la mayoría son muy diferentes. Por otro lado, los científicos plantean que todos estos mundos son igualmente reales, existiendo continuamente a través del tiempo; y que poseen propiedades precisas. Asimismo, señalan que todos los fenómenos cuánticos surgen de una fuerza universal de repulsión entre los mundos 'cercanos' (es decir, similares), que tiende a hacer que estos sean más disímiles. Michael Hall asegura por último que su teoría, bautizada como “Muchos Mundos en Interacción” ("Many-Interacting Worlds") podría incluso generar una posibilidad extraordinaria: probar la existencia de otros mundos (prueba que, por cierto, también están buscando investigadores del Instituto de Física Teórica Perimeter, de Canadá, con una simulación informática). Hall explica sobre “Muchos Mundos en Interacción” que su belleza radica en que, “si hay un solo mundo, esta teoría se reducirá a la mecánica newtoniana; pero si hay un número gigantesco de mundos reproducirá la mecánica cuántica”. Dicho enfoque por tanto, añade el físico, "predice algo nuevo que no es ni teoría newtoniana ni teoría cuántica”. “Creemos que, al proporcionar una nueva imagen mental de los efectos cuánticos, (esta teoría) resultará útil en la planificación de experimentos destinados a probar y explotar los fenómenos cuánticos”, por ejemplo, en ámbitos como la dinámica molecular, donde juegan un importante papel en las reacciones químicas. Pendiente de pruebas A modo de conclusión, retomamos las palabras de Barrau, que nos dice “bien podría ser que la idea entera de múltiples universos sea engañosa. También que el descubrimiento de las leyes más fundamentales de la física vuelvan obsoletos los mundos paralelos en unos cuantos años o que con el multiverso la ciencia esté entrando en un camino sin retorno”. “La prudencia es una máxima cuando la física nos habla de los espacios invisibles. Pero también podríamos encontrarnos ante un profundo cambio de paradigma que revolucionaría nuestra comprensión de la naturaleza y que abriría nuevos campos de posibles pensamientos científicos”. Mientras llegan o no las pruebas, y por fortuna, en el universo paralelo de la imaginación los múltiples mundos siguen generando realidades apasionantes. Interpretación de los universos múltiples

Una de las versiones científicas más curiosas que recurren a los universos paralelos es la «interpretación de los universos múltiples» o «interpretación de los mundos múltiples» (IMM), de Hugh Everett.2​ Dicha teoría aparece dentro de la mecánica cuántica como una posible solución al «problema de la medida» en mecánica cuántica. Everett describió su interpretación más bien como una metateoría. Desde un punto de vista lógico la construcción de Everett evade muchos de los problemas asociados a otras interpretaciones más convencionales de la mecánica cuántica. Recientemente, sin embargo, se ha propuesto que universos adyacentes al nuestro podrían dejar una huella observable en la radiación de fondo de microondas, lo cual abriría la posibilidad de probar experimentalmente esta teoría.3​ El problema de la medida es uno de los principales «frentes filosóficos» que abre la mecánica cuántica. Si bien la mecánica cuántica ha sido la teoría física más precisa hasta el momento, permitiendo hacer cálculos teóricos relacionados con procesos naturales que dan 20 decimales correctos y ha proporcionado una gran cantidad de aplicaciones prácticas (centrales nucleares, relojes de altísima precisión, ordenadores), existen ciertos puntos difíciles en la interpretación de algunos de sus resultados y fundamentos (el premio nobel Richard Feynman llegó a bromear diciendo «creo que nadie entiende verdaderamente la mecánica cuántica»). El «problema de la medida» se puede describir informalmente del siguiente modo: De acuerdo con la mecánica cuántica, un sistema físico ―por ejemplo un conjunto de electrones orbitando en un átomo― queda descrito por una función de onda. Dicha función de onda es un objeto matemático que supuestamente describe la máxima información posible que contiene un estado puro. Si nadie externo al sistema ni dentro de él observara o tratara de ver como está el sistema, la mecánica cuántica nos diría que el estado del sistema evoluciona determinísticamente. Es decir, se podría predecir perfectamente hacia dónde irá el sistema. La función de onda nos informa cuáles son los resultados posibles de una medida y sus probabilidades relativas, pero no nos dice qué resultado concreto se obtendrá cuando un observador trate efectivamente de medir el sistema o averiguar algo sobre él. De hecho, la medida sobre un sistema es un valor aleatorio entre los posibles resultados. Eso plantea un problema serio: si las personas y los científicos u observadores son también objetos físicos como cualquier otro, debería haber alguna forma determinista de predecir cómo tras juntar el sistema en estudio con el aparato de medida, finalmente llegamos a un resultado determinista. Pero el postulado de que una medición destruye la «coherencia» de un estado inobservado e inevitablemente tras la medida se queda en un estado mezcla aleatorio, parece que sólo quedan tres salidas:4​ (A) O bien se renuncia a entender el «proceso de decoherencia», por lo cual un sistema pasa de tener un estado puro que evoluciona deterministicamente a tener un estado mezcla o «incoherente». (B) O bien se admite que existen unos objetos no físicos llamados «conciencia» que no están sujetos a las leyes de la mecánica cuántica y que resuelven el problema. (C) O se trata de proponer una teoría que explique el proceso de medición, y no sean así las mediciones quienes determinen la teoría. Diferentes físicos han tomado diferentes soluciones a este «trilema»: Niels Bohr, quien propuso un modelo inicial de átomo que acabó dando lugar a la mecánica cuántica y fue considerado durante mucho tiempo uno de los defensores de la «interpretación ortodoxa de Copenhague», se inclinaría por (A). John von Neumann, el matemático que creó el formalismo matemático de la mecánica cuántica y que aportó grandes ideas a la teoría cuántica, se inclinaba por (B). La interpretación de Hugh Everett es uno de los planteamientos que apuesta por la solución (C). La propuesta de Everett es que cada medida «desdobla» nuestro universo en una serie de posibilidades (o tal vez existían ya los universos paralelos mutuamente inobservables y en cada uno de ellos se da una realización diferente de los posibles resultados de la medida). La idea y el formalismo de Everett es perfectamente lógico y coherente, aunque algunos puntos sobre cómo interpretar ciertos aspectos, en particular cómo se logra la inobservabilidad o coordinación entre sí de esos universos para que en cada uno suceda algo ligeramente diferente. Pero por lo demás es una explicación lógicamente coherente y posible, que inicialmente no despertó mucho entusiasmo sencillamente porque no está claro que sea una posibilidad falsable. Sin embargo, una encuesta sobre la IMM llevada a cabo por el investigador de ciencias políticas L. David Raub, quien entrevistó a setenta y dos destacados especialistas en cosmología y teóricos cuánticos, dio los siguientes resultados:5​ Sí, creo que la IMM (interpretación de mundos múltiples) es correcta: 58 % No acepto la IMM: 18 % Quizás la IMM sea correcta, pero todavía no me convence: 13 % No tengo una opinión a favor ni en contra: 11 % Entre los especialistas que se inclinaron por (1) estaban Stephen Hawking, Richard Feynman y Murray Gell-Mann. Entre los que se decantaron por (2) estaba Roger Penrose. Aunque Hawking y Gell-Mann han explicado su posición. Hawking afirmó en una carta a Raub que «el nombre “mundos múltiples” es inadecuado, pero la teoría, en esencia, es correcta» (tanto Hawking como Gell-Mann llaman a la IMM, ‘interpretación de historias múltiples’). Posteriormente Hawking llegó a decir que «La IMM [interpretación de los mundos múltiples] es trivialmente verdadera». Por otro lado, Murray Gell-Man ―en una reseña de un artículo del físico estadounidense Bruce DeWitt (quien es uno de los principales defensores de la IMM)- se mostró básicamente de acuerdo con Hawking: «Aparte del empleo desacertado del lenguaje, los desarrollos físicos de Everett son correctos, aunque algo incompletos». Otros físicos destacados como Steven Weinberg o John A. Wheeler se inclinan por la corrección de esta interpretación. Sin embargo, el apoyo de importantes físicos a la IMM (interpretación de los mundos múltiples) refleja sólo la dirección que está tomando la investigación y las perspectivas actuales, pero en sí mismo no constituye ningún argumento científico adicional en favor de la teoría. En adición, el principio de simultaneidad dimensional establece que dos o más objetos físicos, realidades, y objetos no físicos pueden coexistir en el mismo espacio-tiempo. Este principio tiene correspondencia biunívoca con la teoría de IMM (interpretación de mundos múltiples) y la teoría de multiverso de nivel III, aunque no ha sido planteado por Max Tegmark. Según Yasunori Nomura,6​ Raphael Bousso, y Leonard Susskind,7​ el espacio-tiempo global que aparece en el multiverso inflacionario es un concepto redundante, y los multiversos de Nivel I, II y III son, de hecho, la misma cosa. Esta hipótesis se conoce como "Multiverse = Quantum Many Worlds".