Hawking en el chiringuito: "Existió un universo anterior al nuestro"

En El Independiente te ofrecemos la guía definitiva para elevar el nivel de cualquier conversación en la barra de un chiringuito este verano. De los neutrinos superenergéticos, a las modernas técnicas de edición genética. Cualquier asiduo lector de este periódico estará familiarizado con algunos de los temas científicos de este año. Sé un Einstein en bermudas sin caer en cuñadismos. Aquí te advertimos qué frases puedes soltar con toda tranquilidad (color verde) y cuáles te harán parecer un patán cuántico (semáforo rojo). Hoy, las más (aparentemente) locas teorías del recientemente fallecido Stephen Hawking y su colega Penrose. Puedes empezar diciendo...

1. "Existió un universo anterior"
   

   Es lo que dicen, pero no sabemos

   
   Seguramente hayas oído estos días que han econtrado pruebas de la existencia de un universo anterior al nuestro. Es cosa del matemático Roger Penrose, colega de Stephen Hawking. En 2005 llegó a la conclusión de que en la radiación de fondo de microondas, esa foto mil veces enseñada como la más antigua luz del universo, encontraremos pruebas de lo que lleva diciendo hace años: no hubo Big-bang. O, al menos, no sólo uno.
   

   La distribución de la energía oscura fue inferida a partir de técnicas parecidas a las usadas en la medición de temperatura del universo

   El universo crece, desaparece y vuelve a nacer de forma cíclica, según esa teoría. Aquí recurrimos a uno de nuestros físicos y astronáuticos divulgadores de cabecera, Daniel Marín: "Si un físico desarrolla un modelo cíclico del universo y cree ver vagas evidencias del mismo en el fondo cósmico de microondas (CMB), nadie le haría mucho caso. Pero si ese físico se apellida Penrose o Hawking, la cosa cambia. De la noche a la mañana veremos cientos de titulares en todos los medios anunciando la noticia". Marín ya advertía en su blog Eureka, allá por 2010, que nos encontraríamos con conclusiones como la que encabeza la frase chiringuitera de esta semana.
   Penrose encontró y vuelve a encontrar (ahora, con los datos de Planck) unos patrones en forma de círculos concéntricos que interpreta como restos de un universo anterior, que se apagó antes de nacer el que poblamos. La teoría cosmológica cíclica de Penrose viene a decir que un universo se expande. Las estrellas van consumiendo su combustible. Muchas terminan como agujeros negros. Habrá un momento en que sólo queden agujeros negros superlativos (dentro de unos 10^¹⁰⁰ años) y hasta esos mueren.

   

   Círculos de Penrose, donde se ve un patrón que él creía que eran restos de agujeros negros de un universo anterior

   En este punto entra en juego su colega Hawking. El cosmólogo inglés planteó que sí hay algo que escapa de ser tragado por el sumidero de un agujero negro. La raciación de Hawking. Es la manera en que uno de estos colosos densos se terminan por evaporar. Los agujeros negros también pueden colisionar, fusionarse y generar ondas gravitacionales.

   Pues bien, simplificando, los restos de radiaciones pasadas y ondas gravitacionales pasadas serían esos círculos concéntricos. Esqueletos fósiles de agujeros negros de otro universo anterior.
   El problema: es muy difícil demostrar esto. Podrían ser una prueba de un universo anterior, como restos de simple polvo cósmico o radiación de otra fuente. Penrose, a día de hoy, no cuenta con un respaldo teórico robusto ni formulación matemática que lo acompañe para decir que sus círculos concéntricos expliquen la existencia de mundos anteriores, según los científicos consultados.

2. "El universo surgió de la nada"
   

   Sí, para Hawking

   
   Hawking (y su compañero Viatcheslav Mukhanov) sí pensaba que nuestro universo surgió sin más. ¡Pop!. Bueno, quizás visto así es simplificar mucho las cosas, pero matemáticamente vino a demostrar que no era necesario que hubiese nada antes para que se generase cuanto conocemos. No hay ley física que impida que así fuese. Ni siquiera una ley metafísica, pues hasta Agustín de Hipona (354-430) creía que así fue. Claro, que cuando hablamos de la nada nos referimos en realidad a nada conocido o que se rija por las leyes de la física que manejamos. Tengamos en cuenta que la palabra latina para nada viene de nacer.

   Si el universo creciese como un globo, habría zonas endurecidas que forman burbujas a modo de universos paralelos

   Para entender esto, pensemos que justo antes del Big-Bang debió de haber una nada cuántica (de lo más pequeño) en que empezaron a generarse algo así como partículas que se empiezan a parecer a las que conocemos. En un momento dado dan lugar a materia, muy densa, muy caliente, comportándose cada vez más de una manera conocida. Es como el nacimiento de un embrión a partir de un par de células que empiezan a multiplicarse y mutar. Esas fluctuaciones cuánticas se dieron en los primeros instantes del universo, cuando comienza a contar el tiempo. Y somos deudores de ellas. Es el llamado periodo de inflación, donde todo creció vertiginosamente, donde surgieron las galaxias. Pero, eso sí, junto a Gary Gibbons, planteó la idea de horizonte, lugares del espacio y tiempo donde nunca podremos llegar y de los que apenas podrían llegarnos sus ecos. El Big-Bang es una de esas singularidades. Nada tiene sentido antes del mismo. Algunas de esas ideas, en este vídeo.

3. "Los agujeros negros tienen más pelo que tú"
   

   Es su hallazgo estrella

   
   La gran aportación científica de Hawking, junto a Roger Penrose –justamente–, es la de ver que el universo está lleno de singularidades en su espacio-tiempo, lugares y momentos en que la física conocida deja de funcionar. Se creía que los agujeros negros eran como bolas sin pelo (no hay nada más allá de su superficie), es decir, lo que cae dentro es irrecuperable. Pero aseguró que no eran tan negros y calvos como se creía. Como decíamos, puesto que aunque ni la luz puede escapar de la succión de su gravedad, hay una radiación necesaria derivada de que los agujeros se van poco a poco evaporando. Cuando un artista pinta un agujero negro, lo dibuja o bien como tal (un círculo negro en medio del cosmos estrellado) o como eso mismo, desprendiendo un chorro o dos de luz y gas. Esa última imagen es una aportación de Hawking. Lo que ocurre es que eso que escapa está desfigurado. Es como si entrasen en el agujero palabras enteras y saliesen sus letras desordenadas. En este vídeo tratamos de explicarlo con una aspiradora:
   
   
   En el centro de nuestra galaxia hay un enorme sumidero que hace bailar a cuantos lo rodeamos. Hace apenas tres décadas no sabíamos a ciencia cierta qué era. Hoy lo llamamos “agujero negro supermasivo”. Una entidad misteriosa que devora materia aunque, en los últimos tiempos, parece que pierde el apetito.
   

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   Eso vendría a contrastar con la idea general de que un agujero que se traga una estrella es indistinguible de otro que se traga un… astronauta, por jugar a la ciencia ficción. Por eso John Archibald Wheeler dijo en 1968 que los agujeros negros no tienen pelo. Hawking dijo que su alopecia no era tan pronunciada.
   Al escapar algo ya hay pelos. O pelillos, más bien, porque otro físico, Andrew Strominger, no ha parado de rebatir esa idea a Hawking: por mucho que salga del agujero, la información (algo como decir si el pelo es rubio o moreno) ha desaparecido.

4. "Existen otros mundos. Y tú tienes un gemelo perverso"
   

   Sólo en Futurama

   
   En 1895, el filósofo William James planteó la idea de que quizás tú y yo vivamos en uno de múltiples universos invisibles entre sí. En la cosmología actual lo llamamos teoría del multiverso. Cada cual, quizás, con sus leyes físicas. El postulado es compatible con la teoría de la inflación cósmica: inmediatamente después del Big-Bang todo lo contenido en el universo empezó a expendirse muy rápido, pero en burbujitas, que podrían crecer a su vez formando otros universos. Es como si hinchásemos un globo que lo contuviese todo, pero hubiera zonas que se vuelven rígidas, creando bolsas a su alrededor, haciendo que se infle de manera deforme.
   
   ¿Qué pasa cuando ponemos a superordenadores a fabricar universos paralelos? Que no hace falta tanto (ni tan poco) de un ingrediente que se pensaba fundamental, la energía oscura, para que surjan galaxias, estrellas y planetas y, con ello, vida. La cosmóloga del CERN Mar Capeáns y el creador del modelo Jaime Salcido nos lo cuentan en este vídeo. | M.V.
   
   En esta formación, la energía oscura tendría un papel fundamental, ya que ata todo cuanto conocemos, galaxias, estrellas y planetas, evitando que se dispersen sus elementos y diluyan en el cosmos. Este año, un equipo liderado por la universidad británica de Durham ha puesto sus superordenadores a trabajar para crear universos paralelos. Y resulta que la energía oscura no era tan importante, según publican en Royal Astronomical Society. Es más, podría haber vida en esos universos paralelos.Según la investigación, si vivimos en un multiverso, esperaríamos observar mucha más energía oscura que la nuestra, tal vez 50 veces más de lo que vemos en nuestro Universo. Aunque los resultados no excluyen al multiverso, parece que la pequeña cantidad de energía oscura en nuestro universo se explicaría mejor por una ley de la naturaleza todavía no descubierta.Desde luego, casi todo esto vale si asumimos que lo que se formó tras el Big-Bang es infinito. Y en algo tan tan grande todo es posible. Como encontrar una réplica de nosotros a una distancia enorme.

   Aunque ha sido un argumento recurrente en la ciencia ficción, la teoría del gemelo perverso tiene sus seguidores. Parte de un argumento de Stephen Hawking según el cual cada decisión que tomamos de un abanico de posibilidades va construyendo nuestro universo. De modo que las decisiones alternativas constituirían mundos y líneas de tiempo paralelas con consecuencias e interacciones diferentes. Al punto que habría, en otros universos de decisión, versiones distintas quienes somos. Desde luego, buena parte de la comunidad científica tiene sólidos argumentos para pensar que no gozamos de prueba alguna de la existencia de universos paralelos. Aquí lo resumimos: