HAY OTROS MUNDOS POSIBLES.

Fecha 18/1/2010 15:09:50 | Tema: Noticias de ultima hora

JAVIER SAMPEDRO.

La idea de que las leyes físicas están finamente ajustadas para permitir la vida es errónea - Otros universos muy distintos serían también habitables.

Los f√≠sicos llevan d√©cadas perplejos por la inveros√≠mil precisi√≥n con que parecen ajustadas las constantes fundamentales de nuestro cosmos. Por ejemplo, bastar√≠a aumentar en un 0,2% la masa del prot√≥n para que fuera imposible construir un solo √°tomo. Sin √°tomos no habr√≠a estrellas ni planetas, ni por tanto seres vivos. De modo similar, si la fuerza que mantiene unido el n√ļcleo de los √°tomos (la fuerza nuclear fuerte, para distinguirla de la d√©bil) tuviera una magnitud ligeramente diferente, las estrellas no habr√≠an podido cocinar el carbono en que se fundamenta toda la materia org√°nica.

Otras constantes f√≠sicas tambi√©n parecen tener el valor adecuado, dentro de unos m√°rgenes muy estrechos, para permitir la evoluci√≥n de la vida. Entre ellas est√°n la vida media del neutr√≥n, la masa del electr√≥n o la magnitud de la gravedad y las dem√°s fuerzas fundamentales de la naturaleza. Parecemos vivir en el √ļnico universo habitable. Los f√≠sicos suelen llamar a esta idea el "principio antr√≥pico", un nombre no s√≥lo confuso, sino casi cabal√≠stico.
Es curioso que el primer cient√≠fico en utilizar un argumento antr√≥pico de ese tipo no fuera un f√≠sico, sino un naturalista, y m√°s curioso a√ļn que se tratara de Alfred Russell Wallace, codescubridor junto a Darwin de la evoluci√≥n por selecci√≥n natural. Wallace escribi√≥ en 1904: "Es posible que un universo tan enorme y complejo como el que vemos a nuestro alrededor sea un requerimiento absoluto para producir un mundo adaptado en todo detalle para que la vida se desarrolle ordenadamente y culmine en el hombre".

Pero todos estos argumentos se basan en c√°lculos que modifican una sola constante fundamental, dejando igual todas las dem√°s. Los estudios de Alejandro Jenkins, de la Universidad Estatal de Florida, y Gilad Perez, del Instituto Weizmann en Rehovolt, Israel, muestran ahora que las cosas son muy diferentes si se alteran varias constantes a la vez.

Seg√ļn estos f√≠sicos, hay muchos otros conjuntos de leyes f√≠sicas que son compatibles con la vida. Es decir, que hay otros universos posibles que son tambi√©n habitables. Jenkins y Perez han presentado sus teor√≠as en Physical Review D (agosto de 2006 y marzo de 2009) y Scientific American (enero de 2010).

Un caso muy notable son los universos sin fuerza nuclear débil (o universos weakless, como ellos los llaman), una de las cuatro fuerzas fundamentales de la física junto a la gravedad, el electromagnetismo y la fuerza nuclear fuerte mencionada antes. La fuerza débil es responsable de la radiactividad, lo que incluye la conversión de protones en neutrones (que emite radiación).

La fuerza débil fue necesaria poco después del Big Bang para que los primitivos grupos de cuatro protones se convirtieran en átomos de helio, formados por dos protones y dos neutrones. Pocas cosas parecen tan poco negociables en la física.

Sin embargo, Perez y su equipo han dise√Īado un universo con s√≥lo tres de las fuerzas fundamentales, eliminando por completo la fuerza nuclear d√©bil. Aunque ello requiere ajustar varios par√°metros del modelo est√°ndar de la f√≠sica de part√≠culas, el resultado es que las tres fuerzas restantes se comportan igual que en nuestro universo.

Tambi√©n la masa de los quarks es la misma. Los quarks son las part√≠culas elementales que constituyen a los protones y los neutrones, y por tanto a todos los n√ļcleos at√≥micos. En el universo sin fuerza d√©bil de Perez, los n√ļcleos de helio se construyen de otra forma (a partir de la fusi√≥n de dos tipos de hidr√≥geno). Pero forman estrellas de todos modos, que es de lo que se trata.

Las estrellas vivirían menos (nuestro Sol estaría ya hacia el final de su vida) y brillarían menos, por lo que la Tierra tendría que estar seis veces más cerca del Sol, y éste les parecería enorme a sus habitantes. Pero el caso es que podría haber habitantes.

Los movimientos de los continentes y la actividad volcánica se deben también a la desintegración radiactiva del uranio subterráneo, luego en el universo de Perez no habría nada de eso. Sin embargo, la química sería muy similar a la nuestra, si bien "la tabla periódica sólo llegaría hasta el hierro", como dice el físico.

Una soluci√≥n a la paradoja del principio antr√≥pico ha sido propuesta por el f√≠sico te√≥rico Lee Smolin, del Perimeter Institute de Waterloo (Canad√°). Consciente de que la selecci√≥n natural de Darwin (y Russell) es una teor√≠a capaz de generar dise√Īos sin necesidad de un dise√Īador, Smolin ha tomado prestada la idea para eliminar la necesidad de dise√Īo que parece implicar el principio antr√≥pico.

Muchas estrellas acaban sus días colapsándose para formar un agujero negro, y de cada agujero negro -propone Smolin- puede surgir un nuevo universo con unas leyes físicas similares, aunque no idénticas, a las del universo anterior.

Si esas leyes son incompatibles con la formación de estrellas, el nuevo universo se habrá quedado sin gónadas: no hay estrellas, no hay agujeros negros, no hay nuevos universos hijos. Los universos que mejor se reproducen son, por definición, los que tienen las leyes físicas más adecuadas para la formación de estrellas, y por tanto de seres vivos.

Naturalmente, esta idea implica que existen innumerables universos. Pero esto es algo que muchos físicos creen probable de todos modos, y por otras razones. Esta línea de pensamiento arranca de otra paradoja: el gato de Schrödinger.

El gran físico Erwin Schrödinger ideó esta paradoja porque, al igual que Einstein, no podía creer que Dios jugara a los dados con el mundo. Un gato está encerrado en una caja junto a un trocito de uranio radiactivo. Un átomo de uranio puede desintegrarse, pero no hay forma de predecir cuándo. Todo lo que la física cuántica nos permite saber es cuál es la probabilidad de que se desintegre en un plazo dado: digamos, por ejemplo, que hay una probabilidad del 50% de que cualquier átomo del trocito de uranio se desintegre en el próximo segundo.

En la caja hay un contador Geiger (capaz de detectar las partículas alfa de la desintegración) conectado a un martillo suspendido sobre una ampolla de gas mostaza. Si a cualquier átomo de uranio le da por desintegrarse en el próximo segundo, adiós gato. Pero, hasta que no abramos la caja, no tenemos forma de saber si el gato está vivo o muerto. Sólo sabemos que hay una probabilidad del 50% de que esté vivo y otra del 50% de que esté muerto.

Pero, seg√ļn la f√≠sica cu√°ntica, el √°tomo de uranio est√° 50% intacto y 50% desintegrado a la vez. Luego el gato est√° 50% vivo y 50% muerto a la vez. Por supuesto, al abrir la caja veremos que el gato est√° vivo, o que est√° muerto. Y si est√° vivo, ¬Ņd√≥nde est√° el 50% de gato muerto que coexist√≠a con √©l hasta que abrimos la caja? Para Schr√∂dinger, esta consecuencia absurda de la interpretaci√≥n probabil√≠stica del mundo subat√≥mico demostraba que esa interpretaci√≥n era incorrecta. Dios no juega a los dados.

El físico alemán Dieter Zeh, sin embargo, se dio cuenta en 1970 de que había una trampa en la paradoja de Schrödinger. El estado mágico en el que las probabilidades se superponen (ese gato que está 50% vivo y 50% muerto simultáneamente) existe, pero es muy frágil. Una simple molécula de aire que choque con el gato basta para destruir la magia. El gato vivo-muerto se ramifica en un gato vivo y un gato muerto que ya no se pueden comunicar entre sí.

Pero, una vez perdida la coherencia, ¬Ņd√≥nde est√°n los dos gatos, el vivo y el muerto? El estudiante Hugh Everett III propuso la soluci√≥n en 1957, al leer su tesis doctoral: ambos gatos existen, pero en dos universos paralelos. En el primer universo, t√ļ abres la caja, ves el gato muerto y te preguntas d√≥nde est√° el gato vivo. En el otro, ves el gato vivo y te preguntas d√≥nde est√° el gato muerto.

"En esta misma habitaci√≥n", escribe el f√≠sico te√≥rico Michio Kaku, "coexisten mundos donde los alemanes ganaron la II Guerra Mundial, donde los extraterrestres nos han visitado desde el espacio exterior, donde usted no ha nacido". Otro f√≠sico, Frank Wilczek, a√Īade: "Una infinidad de copias levemente diferentes de nosotros mismos est√°n por ah√≠ viviendo sus vidas paralelas, y en cada momento surgen nuevos duplicados que van ocupando nuestros muchos futuros alternativos".

El n√ļcleo at√≥mico se compone de protones y neutrones, que a su vez est√°n hechos de quarks. El prot√≥n y el neutr√≥n tienen masas muy similares, pero no id√©nticas: el neutr√≥n es un 0,1% m√°s pesado que el prot√≥n. Ese porcentaje se puede alterar (imaginariamente) jugando con las masas de los quarks, y as√≠ lo ha hecho el equipo de Jenkins.

Si la diferencia de masas creciera levemente, desaparecer√≠an los √°tomos fundamentales para la qu√≠mica org√°nica, como el carbono y el ox√≠geno. Y si la situaci√≥n se invirtiera, haciendo al prot√≥n m√°s pesado que el neutr√≥n, ni siquiera existir√≠a el √°tomo m√°s simple, el hidr√≥geno, con un solo prot√≥n y ning√ļn neutr√≥n. √Čsta es una manifestaci√≥n m√°s del principio antr√≥pico.

Pero, nuevamente, hay m√ļltiples salidas que nadie hab√≠a considerado hasta ahora. Cada elemento qu√≠mico existe en varias formas, o is√≥topos, todos con el mismo n√ļmero de protones, pero con algunos neutrones m√°s o menos. El hidr√≥geno, por ejemplo, siempre tiene un solo prot√≥n, pero puede contener adem√°s un neutr√≥n (se llama entonces deuterio) o dos (tritio). El hidr√≥geno com√ļn no tiene ninguno.

Y esos dos is√≥topos pesados del hidr√≥geno s√≠ ser√≠an estables en un intervalo de condiciones m√°s amplio. Lo mismo vale para algunos is√≥topos del carbono y el ox√≠geno. Seg√ļn los c√°lculos de Jenkins, la relaci√≥n de masas entre el prot√≥n y el neutr√≥n no s√≥lo puede crecer 20 veces respecto a nuestro universo (del 0,1% hasta el 2%), sino incluso invertirse hasta que el prot√≥n pese un 1% m√°s que el neutr√≥n. En todos esos universos habr√≠a formas estables del hidr√≥geno, el carbono y el ox√≠geno.

¬ŅQuiere decir eso que podr√≠a haber vida? Jenkins y Perez creen que s√≠, aunque no ser√≠a exactamente la vida que conocemos. Los oc√©anos, por ejemplo, estar√≠an hechos de agua pesada (la versi√≥n del H2O en que los dos H son deuterio o tritio). Pero nada de esto parece un obst√°culo insalvable para la evoluci√≥n biol√≥gica.

La historia de la ciencia ha implicado hasta ahora nuestra expulsión progresiva del paraíso, o del centro geométrico de la creación. Copérnico y su modelo heliocéntrico son un caso bien conocido de expulsión, pero también frustrado en cierta medida, porque el paraíso se reencarnó enseguida en la forma de un sistema solar que abarcaba el universo entero.

Cuando se pudieron calcular las distancias a las estrellas, quedó claro que la creación era miles de veces mayor que nuestro sistema solar, pero entonces fue la Vía Láctea, nuestra galaxia, la que ocupó todo el cosmos. En las primeras décadas del siglo XX, los astrónomos descubrieron con perplejidad que ciertos objetos celestes, las nebulosas, eran en realidad galaxias enteras y verdaderas, pero todo el mundo supuso entonces que la Vía Láctea era la mayor y principal entre todas ellas.

Ahora que vivimos en un arrabal perfectamente vulgar de un cosmos tan enorme que ni la imaginaci√≥n puede abarcarlo, s√≥lo el propio cosmos puede ser especial, y por eso el principio antr√≥pico se puede ver como la √ļltima reencarnaci√≥n del para√≠so. Pero la historia de la ciencia se repite. Parecemos condenados a ser cada vez menos especiales.

Fuente: http://www.elpais.com/articulo/socied ... c/20100117elpepisoc_1/Tes




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