Universos Paralelos - Universos Multiples o Multiversos

Los Universos Paralelos o Universos Multiples, también conocidos como Multiversos, conforman uno de los enigmas que más controversias han suscitado. Es un tema que ha sido tratado por la ciencia ficción y que ha impulsado a sabios, filósofos y hombres de ciencia a sumergirse en las más diversas teorías e hipótesis al respecto; tanto en lo que concierne a la naturaleza de esos Universos, como también, en cuanto a su ubicación con respecto a nuestro Universo conocido.

Los Universos Paralelos son una concepción mental, en la que entran en juego la existencia de varios universos o realidades más o menos independientes. Son una hipótesis física en la que entran en juego la existencia de varios universos o realidades relativamente independientes.

El desarrollo de la Física Cuántica y la búsqueda de una teoría unificada (teoría cuántica de la gravedad), conjuntamente con el desarrollo de la teoría de cuerdas, que han hecho entrever la posibilidad de la existencia de múltiples universos paralelos conformando un multiverso.

El cosmos podría ser un lugar mucho más grande de lo que podemos imaginar. Según algunos científicos, el universo observable, aquel que es posible llegar a discernir desde la Tierra, es solo una minúscula parte del real. Este estaría formado por innumerables megaestructuras, como las burbujas de Hubble, cada una de las cuales contendría su propio cosmos.

Físicos teóricos postulan que, en realidad, vivimos en un multiverso, y que a una distancia inconcebible podríamos encontrar en nuestro propio espacio un universo paralelo, idéntico al nuestro. Para otros expertos, cada vez que se produce una alternativa cuántica, todo el cosmos se divide en distintos universos, en los que existirían todas las variaciones posibles de cualquier suceso.

Teoría de los Universos Múltiples de Everett

Una de las versiones científicas más curiosas que recurren a los universos paralelos es la interpretación de los universos múltiples de Hugh Everett (IMM). 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, sin embargo, en el estado actual de conocimiento no hay una base empírica sólida a favor de esta interpretación. El problema de la medida, es uno de los principales "frentes filosóficos" que abre la mecánica cuántica.

Si bien la Macánica 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:

1. De acuerdo con la Macánica Cuántica un sistema físico, ya sea 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.
2. 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.
3. 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 nos deja tres salidas:

(A) O bien renunciamos a entender el proceso de decoherencia, por lo cual un sistema pasa de tener un estado puro que evoluciona deterministamente a tener un estado mezcla o "incoherente".
(B) O bien admitimos que existen unos objetos no-físicos llamados "conciencia" que no están sujetos a las leyes de la mecánica cuántica y que nos resuelven el problema.
(C) O tratamos 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":

1. Niels Bohr, que propuso un modelo inicial de átomo que acabó dando lugar a la Macánica Cuántica y fue considerado durante mucho tiempo uno de los defensores de la interpretación ortodoxa de Copenhague, se inclinaría por (A).
2. 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).
3. La interpretación de Hugh Everett es uno de los planteamientos que apuesta de tipo (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.

El Principio de Simultaneidad Dimensional, establece que dos o más objetos físicos, realidades, percepciones y objetos no-físicos, pueden coexistir en el mismo espacio-tiempo. Este principio sustenta la teoría IMM y la teoría de Multiverso nivel III.

Hawking afirmaba 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 ha llegado a decir que «La IMM es trivialmente verdadera» en cierto sentido.

Por otro lado Gell-Man en una reseña de un artículo del físico norteamericano Bruce DeWitt, uno de los principales defensores de la IMM, Murray Gell-Mann se mostró básicamente de acuerdo con Hawking

La Teoría de Stephen Hawking sobre el origen del Universo

Las ideas de Stephen Hawking fueron el germen de las nuevas teorías del espacio-tiempo. Su última hipótesis, publicada tras su fallecimiento, resultó sorprendente: En su última teoría, que ideó junto al físico de la Universidad Católica de Lovaina (Bélgica) Thomas Hertog y, que fue publicada justo después de su fallecimiento en la revista Journal Of Hight Energy Physics, proponía que el universo es finito y mucho más sencillo de lo que había pensado con anterioridad.

Esta teoría nos ofrece una nueva ruta para comprender de manera más profunda porqué nuestro universo es especial y habitable.

El famoso "Multiverso" se puede imaginar como millones de burbujas que surgen en un agua hirviendo que no deja de expandirse.

La idea actual sobre cómo se creó y evolucionó el universo fue en parte gestada por el propio Hawking, ya que en su tesis doctoral, titulada “Propiedades de Universos en Expansión”, explicó que durante el Big Bang, el momento de creación del Universo, se experimentó una fase de expansión acelerada inicial, seguida de otra de expansión decelerada en la que las partículas subatómicas (las que forman los átomos), que estaban en un estado de muy alta densidad, pasaron a formar planetas, estrellas y galaxias de una forma que entonces resultaba misteriosa y que hoy comprendemos mejor gracias a las investigaciones posteriores de Mukhanov y del propio Hawking.

Durante este proceso inicial, no solo surgió nuestro universo sino también el espacio en el que se ubica, y con él muchos otros universos, lo que dentro de la física se conoce como el “multiverso”. Ese universo de universos se puede imaginar como millones de burbujas que surgen en un agua hirviendo que no deja de expandirse. Esas burbujas se comportan en el agua de un modo impredecible, ya que cada una de ellas se puede guiar por sus propias leyes físicas. En este multiverso todo es posible.

Agujeros Negros y Universo de Reissner-Nordström

Se ha apuntado que algunas soluciones exactas de la ecuación del campo de Einstein pueden extenderse por continuación analítica más allá de las singularidades dando lugar universos espejos del nuestro.

Así la solución de Schwarzschild para un universo con simetría esférica en el que la estrella central ha colapsado comprimiéndose por debajo de su radio de Schwarzschild podría ser continuada analíticamente a una solución de agujero blanco (un agujero blanco de Schwarzchild se comporta como la reversión temporal de un agujero negro de Schwarzschild).

La solución completa describe dos universos asintóticamente planos unidos por una zona de agujero negro (interior del horizonte de sucesos).

Dos viajeros de dos universos espejos, podrían encontrarse, pero sólo en el interior del horizonte de sucesos, por lo que nunca podrían salir de allí. Una posibilidad igualmente interesante es la solución de agujero negro de Kerr que puede ser continuada analíticamente a través de una singularidad espacial evitable por un viajero. A diferencia de la solución completa de Schwarzchild, la solución de este problema da como posibilidad la comunicación de los dos universos sin tener que pasar por los correspondientes horizontes de sucesos través de una zona llamada ergosfera.

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

Científicos de Australia y EEUU publican en «Physical Review X» una nueva teoría sobre los mundos múltiples

Un equipo de investigadores de la Universidad Griffith, en Australia, y de la Universidad de California, en Estados Unidos, proponen que los universos paralelos no solo existen sino que, además, interactúan entre ellos influyéndose unos a otros con una sutil fuerza de repulsión. Es decir, que en lugar de evolucionar de forma independiente, estos mundos cercanos se condicionan. Los investigadores creen que su teoría podría ayudar a explicar algunos de los fenómenos más extraños de la mecánica cuántica.

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.

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).

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.

Según el Principio de Ergodicidad, los Universos Cuánticos Paralelos son equivalentes a tipos más prosaicos de universos paralelos. Un universo cuántico se divide con el tiempo en múltiples universos. Sin embargo, esos nuevos universos no son diferentes de los universos paralelos que ya existen en algún otro lugar del espacio. La idea clave es que los universos paralelos, de cualquier tipo, encarnan diferentes formas en que los eventos podrían haberse desarrollado.