La ciencia no es un espacio en donde la imaginación no participe, al contrario, las más grandes teorías han roto con todo lo que se creía hasta entonces y sólo de esta forma es que se logra avanzar aunque sea un poco en la comprensión de nuestra realidad. Aunque hay que decir que la duda es la aliada más entrañable del método científico, pues aunque da espacio para echar a volar un coctel de ideas creativas, siempre debe poder comprobarse. Una de estas hipótesis que ha mantenido a los físicos al filo de sus asientos es la del Multiverso, un divertido aunque pesaroso argumento que implica que nuestro Universo no sea el único existente y que de ser cierta, pondría en jaque a la ciencia.
¿Qué es el Multiverso?
La controvertida hipótesis de que no somos el único Universo en la realidad, comenzó en la década de 1980 cuando los físicos Andrei Linde de la Universidad de Standford, y Alex Vilenkin de la Universidad de Tufts, lanzaron independientemente al mundo de las ideas la premisa de que si el Universo experimentó una expansión a velocidades vertiginosas al comienzo de su existencia (expansión inflacionaria), entonces nuestro hogar no sería el único.
Según los cálculos de los astrofísicos, la fase inflacionaria del Universo ocurrió una billonésima de una billonésima de una billonésima de segundo después del comienzo de los tiempos (10^36 segundos después del estallido). Un tiempo que muchos han tildado de ridículo pues, ¿cómo es posible hablar de semejantes números con tantos números de por medio? Pues hay que aclarar que las condiciones de aquel momento ya eran per se muy complicadas, pues el Universo mismo era tremendamente denso.
En ese sentido, no existe una teoría que describa a la perfección la naturaleza de aquellas condiciones. Pero lo que sí existen son las extrapolaciones basadas en los conocimientos que tenemos ahora a aquel momento de expansión inflacionaria. Es por esto que los investigadores aplican la misma física a energías que pudieron haber existido en el momento de origen, a aquella que describe el comportamiento de las energías y partículas en el Gran Colisionador de Hadrones. Después de todo la tarea de la ciencia es llevar las teorías tan lejos como lo permita la objetividad y el método científico, de lo contrario nos quedaríamos siempre en la nada.
Campos cuánticos
En física de alta energía se habla de campos, y hablar de campos es hablar de perturbaciones que llenan el espacio, que pueden o no cambiar en el tiempo. Para fines didácticos podemos imaginarnos un campo como un estanque de agua, todo en él está cubierto del líquido, aunque existen ciertos valores para este dependiendo de otros factores en el estanque. En cada punto tenemos valores distintos para la temperatura, la presión y la salinidad, por ejemplo.
Ahora introduzcamos otro concepto, el de partícula; estas son excitaciones que existen dentro del campo. Aplicando esto podríamos decir que el campo de Higgs tiene perturbaciones que llamamos bosones de Higgs, el campo de electrones se excita ante al electrón y así con las demás partículas.
Pues según los físicos, el protagonista de la expansión inflacionaria es el campo escalar, una entidad con propiedades inspiradas en el bosón de Higgs, que se descubrió en el Colisionador de Hadrones en 2012. Así se ha ideado una hipótesis para entender cómo este campo escalar pudo ayudar en la expansión vertiginosa, para ello necesitamos pensar en una pelota rodando cuesta abajo. Mientras la pelota se encuentre a una altura dada que no sea el pie de la colina, continuará rodando cuesta abajo, es decir, existe energía almacenada en dicho objeto. Y una vez que llegue a la parte inferior, se puede establecer su energía cero.
Si trasladamos esta metáfora y sustituimos la pelota por el campo escalar, tenemos que mientras se desplace de su mínimo, llenará el Universo con su energía. Pero el Universo pudo no haber sido tan simple, por lo tanto, existieron regiones lo suficientemente grandes en donde esta energía provocaría la rápida expansión del espacio que es la firma de la inflación.
Burbujas que se expanden y se contraen
Aquí es donde viene lo interesante, pues es que Linde y Vilenkin, agregaron un factor que nadie esperaba a esta imagen; la mecánica cuántica. En el mundo cuántico todo está siempre bajo mucho nerviosismo; todo vibra sin cesar. Regresando a la metáfora anterior, tenemos que a medida que el campo rueda cuesta abajo, no sólo provoca una rápida expansión, sino que a esto se le suman estas vibraciones cuánticas que pueden empujarlo hacia abajo o hacia arriba.
Quizá sea complicado de imaginar con tantos conceptos nuevos en juego pero pensemos de nuevo en el estanque, en él existen perturbaciones que pueden ser ondas por el movimiento, pero además de eso, constantemente se están generando olas con crestas y valles completamente erráticas.
Según la física, cuando una región que es lo suficientemente grande en el espacio, se inunda con el campo de cierta energía, el espacio terminará por expandirse al ritmo relacionado con dicha energía y diferentes regiones en él tendrán el campo a diferentes alturas. Si trasladamos esto de nuevo al estanque que es nuestro campo hipotético, tendremos que diferentes regiones en él podrían tener tener agua a diferentes temperaturas.
El resultado para los cosmólogos es un sinfín de regiones del espacio que se expanden locamente y que además, cada una sigue su propio ritmo. Un montón de regiones infladas que emergen sin darse cuenta fuera de su propio entorno. Y aquí es donde hace sentido la teoría del Multiverso, pues en el momento de la expansión inflacionaria es justamente donde los campos agitan las aguas del espacio a distintas velocidades, formando pequeñas burbujas. Un cosmos que se replica eternamente en medio de un excitación violenta de sus campos, el nacimiento de una plétora de universos. Pero, ¿qué de todo esto es comprobable?
Aunque la ciencia nos ayuda a dar sentido a nuestra realidad, lo cierto es que no tenemos muchas respuestas todavía. Hipotéticamente la teoría del Multiverso que sería el conjunto de todos estos universos que se expanden y se contraen, funciona en el papel pero en la práctica es difícil saberlo. Las respuestas se encuentran mucho más allá de nuestro horizonte cósmico, la región que delimita cuánto ha viajado la luz desde el principio de los tiempos. La única forma de saberlo sería que nuestro Universo hubiera terminado comprometido o lastimado por la expansión de alguno otro, entonces nos llegaría una señal que deformaría la radiación del fondo de microondas, pero hasta ahora no tenemos ningún indicio de eso.
