UNIVERSOS PARALELOS 7 (Y ULTIMO) ¿Y QUE OPINA OCCAM?



Las teorias cientificas de los universos paralelos forman, entonces, una jerarquía de cuatro niveles, en la cual los universos van siendo cada vez más diferentes del nuestro. Podrían tener distintas condiciones iniciales (Nivel I); diferentes constantes físicas, partículas y simetrías (Nivel II); o diferentes leyes físicas (Nivel IV). Es irónico que el Nivel III haya sido el más atacado en las últimas décadas, pues es el único que no agrega tipos cualitativamente nuevos de universos.

En la próxima década, las enormemente mejoradas mediciones cosmológicas del fondo de microondas y de la distribución a gran escala de la materia apoyarán o refutarán el Nivel I, al describir mejor la curvatura y topología del espacio. Esas mediciones también explorarán el Nivel II, al ensayar la teoría de la inflación caótica. Los avances en la astrofísica y en la física de altas energías deberán aclarar a qué grado están “calibradas” las constantes físicas, y así reforzarán o debilitarán la verosimilitud del Nivel II.

Si tienen éxito los esfuerzos actuales por construir computadoras cuánticas, se tendrán mayores evidencias en favor del Nivel III, ya que, en esencia, se estaría explotando el paralelismo del multiverso Nivel III para realizar cálculos paralelos. Los experimentadores también están buscando evidencias de violación de la unitaridad, lo cual descartaría al Nivel III. Finalmente, el éxito o fracaso en el gran desafío de la física moderna —de unificar la relatividad general y la teoría cuántica de campos— será crucial en las opiniones sobre el Nivel IV. O bien descubriremos una estructura matemática que concuerde exactamente con nuestro universo, o nos toparemos con un límite a la irrazonable eficacia de las matemáticas y nos veremos obligados a olvidar ese nivel.

¿Debería usted creer entonces en los universos paralelos? Los principales argumentos contra ellos dicen que son un desperdicio y que son raros. El primer argumento es que las teorías de multiversos no resisten la navaja de Occam (o principio de la parsimonia) porque postulan la existencia de otros mundos que no podremos observar. ¿Por qué habría de ser tan derrochadora la Naturaleza permitiendo una infinidad de mundos diversos? Pero ese argumento se puede voltear en favor de los multiversos. ¿Exactamente qué estaría desperdiciando la Naturaleza? Ciertamente no sería espacio, ni masa ni átomos; el incontrovertible multiverso Nivel I ya tiene cantidades infinitas de los tres, así que, ¿a quién le importa si la Naturaleza desperdicia un poco más? La cuestión importante aquí es la aparente disminución de la simplicidad. A un escéptico le preocuparía toda la información que faltaría para especificar todos esos mundos invisibles.

Pero un conjunto completo es a menudo bastante más sencillo que uno de sus miembros. Este principio puede enunciarse más formalmente usando la noción del contenido de información algorítmica. En el caso de un número éste es, en general, la cantidad en bits del programa computacional más breve cuyo resultado sería ese número. Por ejemplo, consideremos el conjunto de todos los enteros. ¿Qué es más sencillo, todo el conjunto o un solo número? Ingenuamente podríamos pensar que un solo número es más sencillo, pero todo el conjunto puede generarse mediante un programa computacional bastante trivial, mientras que el programa para un solo número puede ser larguísimo. Por lo tanto, en realidad lo más sencillo es el conjunto completo.

De manera similar, el conjunto de todas las soluciones a las ecuaciones de campo de Einstein es más sencillo que una solución específica. El primero consiste de unas cuantas ecuaciones, mientras que la segunda exige especificar una cantidad enorme de datos iniciales sobre alguna hipersuperficie. La lección es que la complejidad crece cuando restringimos nuestra atención a un determinado elemento de un conjunto y perdemos así la simetría y simplicidad que eran inherentes a la totalidad de los elementos tomados en conjunto.

En este sentido, los multiversos de más alto nivel son los más sencillos. Pasar de nuestro universo al multiverso Nivel I elimina la necesidad de especificar condiciones iniciales; pasar al de Nivel II elimina la de especificar constantes físicas, y el multiverso Nivel IV elimina la de especificar cualquier cosa. La opulencia de la complejidad reside únicamente en las percepciones subjetivas de los observadores; es decir, en la perspectiva de la rana. Desde el punto de vista del ave, el multiverso no podría ser más sencillo.

La objeción de la rareza es estética y no científica, y sólo tiene sentido dentro de una perspectiva aristotélica. Pero, ¿qué esperábamos? Cuando hacemos una pregunta profunda sobre la naturaleza de la realidad, ¿no se espera una respuesta que suene rara? La evolución nos confirió una intuición para la física cotidiana que ayudaba a nuestros lejanos antepasados a sobrevivir; por eso cuando nos aventuremos más allá del mundo cotidiano, deberíamos esperar que todo nos parezca raro.

Una característica común de los cuatro niveles de multiverso es que la teoría más sencilla y discutiblemente más elegante implica por principio universos paralelos. Para negar la existencia de esos universos, tendríamos que complicar nuestra teoría agregándole procesos no comprobados experimentalmente y postulados ad hoc: el espacio finito, el colapso de la función de onda y la asimetría ontológica. Nuestra decisión depende, entonces, de lo que consideremos más dispendioso e inelegante: muchos mundos o muchas palabras. Quizá nos iremos acostumbrando poco a poco a las rarezas de nuestro cosmos y aceptaremos que son parte de su belleza.

Articulo original de Max Tegmark y publicado en Scientific American, mayo de 2003. Max Tegmark es un cosmologo sueco-estadounidense, profesor del MIT (Instituto de Tecnologia de Massachussets).

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