¿Con qué frecuencia piensa en cómo se organizaría nuestro mundo hoy si el resultado de algunos eventos históricos clave fuera diferente? ¿Cómo sería nuestro planeta si los dinosaurios, por ejemplo, no estuvieran extintos? Cada una de nuestras acciones y decisiones se convierte automáticamente en parte del pasado. De hecho, no hay nada real: todo lo que hacemos en un momento dado no se puede cambiar, está registrado en la memoria del Universo. Sin embargo, existe una teoría según la cual hay muchos universos en los que vivimos una vida completamente diferente: cada una de nuestras acciones está asociada a una determinada elección y, al hacer esta elección en nuestro Universo, en uno paralelo, el “otro yo” toma la decisión contraria. ¿Cuán científicamente justificada está tal teoría? ¿Por qué los científicos recurrieron a él? Intentemos resolverlo en nuestro artículo.
El concepto multimundo del universo
Por primera vez, el físico estadounidense Hugh Everett mencionó la teoría de un conjunto probable de mundos. Ofreció su respuesta a uno de los principales misterios cuánticos de la física. Antes de pasar directamente a la teoría de Hugh Everett, es necesario averiguar cuál es este secreto de las partículas cuánticas, que ha perseguido a los físicos de todo el mundo durante más de una docena de años.
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Imaginemos un electrón ordinario. Resulta que, como objeto cuántico, puede estar en dos lugares al mismo tiempo. Esta propiedad se llama superposición de dos estados. Pero la magia no termina ahí. Tan pronto como queramos concretar de alguna manera la ubicación del electrón, por ejemplo, intentemos derribarlo con otro electrón, luego, a partir del cuántico, se volverá ordinario. ¿Cómo es esto posible: el electrón estaba tanto en el punto A como en el punto B y de repente saltó a B en un momento determinado?
Hugh Everett ofreció su propia interpretación de este enigma cuántico. Según su teoría de los muchos mundos, el electrón sigue existiendo en dos estados simultáneamente. Se trata del propio observador: ahora se convierte en un objeto cuántico y se divide en dos estados. En uno de ellos ve un electrón en el punto A, en el otro, en B. Hay dos realidades paralelas, y se desconoce cuál de ellas será el observador. La división en realidad no se limita al número dos: su ramificación depende solo de la variación de los eventos. Sin embargo, todas estas realidades existen independientemente unas de otras. Nosotros, como observadores, nos encontramos en uno, del que es imposible salir, así como pasar a otro paralelo.
Desde el punto de vista de este concepto, el experimento con el gato más científico de la historia de la física, el gato de Schrödinger, se explica fácilmente. Según la interpretación de muchos mundos de la mecánica cuántica, el desafortunado gato de la cámara de acero está vivo y muerto. Cuando abrimos esta cámara, parece que nos fusionamos con el gato y formamos dos estados: vivo y muerto, que no se cruzan. Se forman dos universos diferentes: en uno, un observador con un gato muerto, en el otro, con uno vivo.
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Cabe señalar de inmediato que el concepto de muchos mundos no implica la presencia de muchos universos: es uno, simplemente de varias capas, y cada objeto en él puede estar en diferentes estados. Este concepto no puede considerarse una teoría validada experimentalmente. Hasta ahora, esto es solo una descripción matemática de un rompecabezas cuántico.
La teoría de Hugh Everett está respaldada por el físico Howard Wiseman, profesor de la Universidad Australiana de Griffith, el Dr. Michael Hall del Centro de Dinámica Cuántica de la Universidad de Griffith y el Dr. Dirk-André Deckert de la Universidad de California. En su opinión, los mundos paralelos existen realmente y están dotados de diferentes características. Cualquier acertijo y regularidad cuántica es consecuencia de la "repulsión" de los mundos vecinos entre sí. Estos fenómenos cuánticos surgen para que cada mundo no sea como otro.
El concepto de universos paralelos y teoría de cuerdas
De las lecciones escolares, recordamos bien que hay dos teorías principales en física: la relatividad general y la teoría cuántica de campos. El primero explica los procesos físicos en el macrocosmos, el segundo, en el micro. Si ambas teorías se utilizan en la misma escala, se contradecirán entre sí. Parece lógico que debería haber alguna teoría general aplicable a todas las distancias y escalas. Como tal, los físicos han propuesto la teoría de cuerdas.
El hecho es que, a muy pequeña escala, ocurren ciertas vibraciones, que son similares a las vibraciones de una cuerda ordinaria. Estas cuerdas están cargadas de energía. Las "cadenas" no son cadenas en el sentido literal. Esta es una abstracción que explica la interacción de partículas, constantes físicas, sus características. En la década de 1970, cuando nació la teoría, los científicos creían que sería universal describir nuestro mundo entero. Sin embargo, resultó que esta teoría solo funciona en un espacio de 10 dimensiones (y vivimos en un espacio de 4 dimensiones). Las otras seis dimensiones del espacio simplemente colapsan. Pero, como resultó, no se pliegan de una manera fácil.
Al igual que con el concepto de muchos mundos, la teoría de cuerdas es difícil de probar experimentalmente. Además, el aparato matemático de la teoría es tan difícil que para cada nueva idea se debe buscar una explicación matemática literalmente desde cero.
La hipótesis del universo matemático
El cosmólogo, profesor del Instituto Tecnológico de Massachusetts Max Tegmark en 1998 presentó su "teoría del todo" y la llamó la hipótesis del universo matemático. A su manera, resolvió el problema de la existencia de un gran número de leyes físicas. En su opinión, cada conjunto de estas leyes, que son consistentes desde el punto de vista de las matemáticas, corresponde a un universo independiente. La universalidad de la teoría es que se puede utilizar para explicar toda la variedad de leyes físicas y los valores de las constantes físicas.
Tegmark propuso dividir todos los mundos en cuatro grupos según su concepto. El primero incluye los mundos que están más allá de nuestro horizonte cósmico, los llamados objetos extrametagalácticos. El segundo grupo incluye mundos con otras constantes físicas, diferentes de las constantes de nuestro Universo. En el tercero, los mundos que aparecen como resultado de la interpretación de las leyes de la mecánica cuántica. El cuarto grupo es un cierto conjunto de todos los universos en los que se manifiestan ciertas estructuras matemáticas.
Como señala el investigador, nuestro Universo no es el único, ya que el espacio es ilimitado. Nuestro mundo, donde vivimos, está limitado por el espacio, cuya luz nos llegó 13.800 millones de años después del Big Bang. Seremos capaces de aprender sobre otros universos de manera confiable en al menos otros mil millones de años, hasta que la luz de ellos nos alcance.
Stephen Hawking: agujeros negros: el camino a otro universo
Stephen Hawking también es un defensor de la teoría de los universos múltiples. Uno de los científicos más famosos de nuestro tiempo en 1988 presentó por primera vez su ensayo "Agujeros negros y universos jóvenes". El investigador sugiere que los agujeros negros son el camino hacia mundos alternativos.
Gracias a Stephen Hawking, sabemos que los agujeros negros tienden a perder energía y evaporarse, liberando radiación de Hawking, que recibió el nombre del propio investigador. Antes de que el gran científico hiciera este descubrimiento, la comunidad científica creía que todo lo que de alguna manera entra en un agujero negro desaparece. La teoría de Hawking refuta esta suposición. Según el físico, hipotéticamente, cualquier cosa, objeto, objeto que cae en un agujero negro sale volando de él y cae en otro universo. Sin embargo, tal viaje es un viaje de ida: no hay forma de regresar.
De todo esto se deduce que es poco probable que pasar a través de un agujero negro sea una forma popular y confiable de viajar al espacio. Primero, tendrás que llegar allí navegando en el tiempo imaginario y sin preocuparte de que tu historia en tiempo real termine tristemente. En segundo lugar, realmente no podías elegir un destino. Es como volar en una especie de aerolínea que se te ha metido en la cabeza, escribe el investigador.
Universos paralelos y la navaja de Occam
Como podemos ver, todavía es imposible probar la teoría de múltiples universos con total confianza. Quienes se oponen a la teoría creen que no tenemos derecho a hablar de un conjunto infinito de universos, aunque solo sea porque no podemos explicar los postulados de la mecánica cuántica. Este enfoque va en contra del principio filosófico de William Ockham: "No debes multiplicar cosas innecesariamente". Los defensores de la teoría declaran: es mucho más fácil asumir la existencia de muchos universos que la existencia de un ideal.
De quién es el razonamiento (partidarios u oponentes de la teoría del multiverso) más convincente, tú decides. Quién sabe, tal vez seas tú quien sea capaz de resolver el enigma cuántico de la física y proponer una nueva "teoría del todo" universal.
