El origen del universo

En su momento ya hice una primera mención del experimento de la doble rendija. Tenemos un fondo sobre el que proyectamos un haz de electrones, un tipo de partículas subatómicas. Entre el foco emisor y el fondo receptor colocamos una pantalla opaca con únicamente dos aberturas paralelas en forma de rendija. Lo lógico, de comprender los electrones como partículas definidas, sería obtener en el fondo dos franjas paralelas correspondientes a las dos aberturas. Cada partícula sale del foco, sigue una trayectoria que atraviesa la abertura, e impacta contra el fondo.

Sin embargo, resulta que lo que se obtiene no son dos líneas sino un patrón de interferencia de muchas líneas paralelas. ¿Esto que quiere decir? Estamos ante uno de los grandes misterios de la física, la mecánica cuántica. En el nivel subatómico las partículas existen en estados de superposición con varias posiciones y/o trayectorias a la vez, de tal manera que se comportan como ondas. En definitiva, no pueden ser entendidas como cuerpos que salen de un sitio y llega a otro, sino como ondas de tal modo que las líneas resultantes en el fondo son las interferencias entre distintas fases de onda.

Aunque, lo sorprendente de este fenómeno no es tanto la comprobación de la naturaleza ondulatoria de las entidades subatómicas, como lo que sucede cuando en vez de observar de manera pasiva pasamos a constatar de manera activa.

Un científico monta el experimento y acciona el foco de emisión. Lo que ve es el patrón de interferencia mencionado. Hasta aquí todo bien. Pero si resulta que la actitud del científico no es meramente la de observar, sino que trata de medir las variables del experimento, como el número de electrones que transcurren por cada una de las rendijas, el sistema colapsa, adquiere posiciones concretas. En otras palabras, los electrones, de comportarse como ondas, colapsan y adquieren una corporeidad concreta con una sola posición y una sola trayectoria. Entonces, en el experimento, de contemplar un patrón de interferencia, se pasa a observar únicamente las dos líneas correspondientes.

Parece magia. El observador influye sobre la realidad. Modifica el comportamiento de los electrones con únicamente tratar de constatar.

Aunque, como diría un buen prestidigitador, y todavía más. Imaginemos que el científico se hallase no en el sitio, sino bastante lejos. Los electrones se mueven a la velocidad de la luz, de tal manera que realizar este experimento resultaría complicado. Haría falta que los electrones recorriesen la distancia de aquí a la Luna, de aquí a Marte, etc. Los electrones parten de la Tierra y la doble rendija se halla en el cinturón de asteroides. Los resultados de la medición llegan al experimentador con varios segundos o minutos de retraso. Pues aún de este modo la presencia del observador modifica el comportamiento de los electrones. Pero, ¿cómo? Si ha transcurrido cierto tiempo desde que ha ocurrido el fenómeno hasta que el científico lo observa. Otro de los misterios de la mecánica cuántica. El hecho de medir colapsa el sistema independientemente del tiempo que ha transcurrido hasta la medición. En otras palabras, los electrones, aunque tardan en llegar varios minutos hasta la doble rendija, ya parten como partículas con una posición concreta y no como ondas. En otras palabras, el observador es capaz de influir sobre el pasado.

Ahora bien. El título de esta entrada no es el experimento de la doble rendija, sino “El origen del universo”. Cualquiera habrá oído hablar del Big Bang, la gran explosión, el origen de todo. Alguien que haya indagado más estará al corriente de que la teoría de la Gran explosión sigue siendo una teoría. No se sabe con exactitud lo que ocurrió. Hay físicos como Roger Penrose que no piensan que existiera un solo origen, sino que el universo es cíclico. Se expande, se contrae en el Big Crunch, se vuelve a expandir en otro Big Bang. Otros se maravillan y se cuestionan sobre la increíblemente ridícula probabilidad de que tras el Big Bang la situación resultante condujera a un universo donde pueda existir vida inteligente. Es complicado de exponer. Tiene que ver con el antiparalelismo entre materia y antimateria, y con el bosón de Higgs. En cualquier caso, solo tener en cuenta que de todos los universos posibles tras el Big Bang, la probabilidad de que surgiera uno en el que se den las condiciones para que aparezca vida inteligente, como que puedan existir elementos pesados como el hierro, era realmente ínfima.

Ante esto otro concepto que debo retrotraer es el del principio antrópico. El universo debe ser estudiado desde la perspectiva que en él se ha originado una especie inteligente que lo observa y lo examina. Dentro de esta definición existe el principio antrópico débil en el cual en este universo ha surgido una especie inteligente pero perfectamente podría no haber existido, y el fuerte que se encamina a que una noción acerca de que irremediablemente en ese universo tenía que terminar existiendo una especie inteligente.

Y directamente lo que voy a exponer a continuación podría tildarse de principio antrópico ultra-poderoso. Recordemos el experimento de la doble rendija. El experimentador, con su acción de constatar no solo influye sobre la realidad, sino que encima es capaz de actuar sobre el pasado.

Ahora lanzo la siguiente especulación. Imaginemos que el principio de todo, antes del Big Bang, o en los primeros compases tras el Big Bang, la realidad existiese con unas reglas similares a las de los electrones en la mecánica cuántica. Con una indefinición característica, con superposición de estados, con diversidad de posibilidades, etc. Imaginemos que un científico u observador pudiera acceder a los restos de esa realidad primigenia. Por ejemplo, a doquiera que miremos en el universo encontramos la radiación de fondo de microondas, esto es, los restos de la Gran Explosión. Aunque estas microondas es lo que se produjo después, no al principio. En cualquier caso, imaginemos que un científico encontrase restos de ese universo en el inicio. Y que no solo observase dicho fenómeno sino que procede a medirlo.

No sé si me siguen. La especulación radica en que, el observador mide ese fenómeno, y aunque han transcurrido miles de millones de años, con este acto produce el colapso de esa realidad inicial, hacia una concreción con una serie de reglas que son las que podemos observar a nuestro alrededor, y con eso origina el universo tal como lo conocemos. A esto lo podríamos denominar “El instante creador”. Ese científico puede que haya nacido en la Tierra, puede que ya haya existido o que todavía esté por llegar. O incluso que ese científico no sea humano, sino algún extraterrestre. En cualquier caso, de concebir esta especulación como cierta, sería la propia vida que ha surgido en el universo la que originó el universo. De este modo, como componente de una curva temporal cerrada donde un evento puede ser su propia causa, solo puede existir un único tipo de universo que es aquel en el que nos encontramos.

Aunque, he de recordar, que esto solo es una especulación.