¿Por qué los científicos no pueden negar la existencia de los multiversos?

¿Existen los universos paralelos? Esta es una buena pregunta en todos los posibles mundos existentes. La respuesta es que no lo sabemos y quizás no la sepamos nunca, al menos en este universo. Pero ¿son los multiversos un concepto científico o una ida de olla de los guionistas de las películas de superhéroes y ciencia ficción?

En realidad, los universos paralelos aparecen en diferentes contextos, que van desde la física cuántica hasta la cosmología. De hecho, la profusión de universos ha llegado a ser tal que Max Tegmark —cosmólogo del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT)— definió cuatro niveles diferentes. Una auténtica Guía del Multiverso.

Nivel I: en un infinito pueden ocurrir infinitas cosas

Para el modelo cosmológico actual, nuestro universo consiste en una infinita porción de espacio-tiempo que se expande aceleradamente desde hace unos 13.800 millones de años. Esta visión infinita del cosmos esconde un auténtico multiverso en su interior, debido a un simple hecho físico: la velocidad finita de la luz (300.000 kilómetros por segundo).

Aunque viaja tan rápido como Flash, la luz necesita un tiempo considerable para recorrer las grandes distancias del universo. Cada hipotético observador tiene a su alrededor una inmensa región del espacio donde la luz ha tenido tiempo de alcanzarle: es su universo “observable”. El resto permanece desconectado e inalcanzable, como las tierras de dragones que aparecían en los mapas de navegación medievales.

Este es el multiverso de nivel I: un conjunto infinito de regiones desconectadas entre sí, pero que comparten el mismo espacio-tiempo y las mismas leyes de la naturaleza. Y aquí está la clave: si el espacio es infinito y no existen restricciones fundamentales, las configuraciones pueden llegar a repetirse.

Es como una lotería infinita: todos los números acabarán saliendo de manera repetida, aunque no podamos verlo. Podrían existir regiones del cosmos con una Tierra como la nuestra, pero donde viva un Superman real con los calzoncillos por dentro.

Nivel II: Marvel y DC se nos quedan cortos

Los multiversos de nivel I comparten las mismas constantes de la naturaleza: la masa del neutrón es la misma aquí y en la China de cualquier Tierra duplicada allende el cosmos. Además, la mayoría de estas constantes parecen especialmente ajustadas para que pueda darse la vida. Pareciera que nuestro universo fuera un perfecto guion de cómic escrito para que seamos los protagonistas.

Pero algunas teorías actuales implican la existencia de múltiples universos, que podrían nacer y evolucionar de manera muy diferente al nuestro. Cada uno tendría su propio Big Bang y su propio multiverso de nivel I, pero podría poseer aspectos radicalmente diferentes: el tipo de partículas, los valores de las constantes físicas o incluso el número de dimensiones.

Sería como tener un universo de Marvel, otro de DC e infinitos más. Un paisaje de universos inaccesibles, muchos incompatibles con la vida tal y como la entendemos. Este conjunto conforma el nivel II en la escala de Tegmark. Pero no se vayan todavía, ¡aún hay más!

Nivel III: el reino cuántico

Un nuevo desdoblamiento de universos surge en el marco de la física cuántica. Para la cuántica, el mundo microscópico es como una baraja de cartas: cada carta representa un estado posible de una partícula, pero no todas tienen la misma probabilidad de salir.

Cuando en un laboratorio se realiza una medición, se obtiene un valor, y solo uno, de entre la infinidad de resultados posibles. Pero ¿por qué uno y no otro? Pareciera que el observador se quedara con una sola carta y el resto se desvaneciera misteriosamente.

Esta cuestión ha dado lugar a interpretaciones de toda índole, pero la que más cómics ha inspirado es la que centró la tesis doctoral del físico estadounidense Hugh Everett III. ¿Y si cada carta representara una realidad diferente? Es más, ¿y si cada realidad tuviera su propia copia del observador? Cada uno obtendría entonces el resultado correspondiente a su propia rama de la realidad: su propia carta. Según esta interpretación, el universo se desdoblaría continuamente en múltiples versiones de sí mismo.

Nivel IV: y, para terminar, los matemáticos

Pero, a pesar de esta retahíla de universos, todos comparten algo en común: las leyes de la física, como un hilo en el que se ensartan todos los universos posibles. ¿Por qué no concebir otras familias con leyes diferentes? ¿Por qué no imaginar universos en los que no exista la física cuántica o donde el tiempo avance de manera discreta y no continua?

Este es el nivel IV del multiverso: el multiverso matemático. Para Tegmark, las matemáticas son el verdadero germen de cada familia de multiversos. Si una ley física puede expresarse mediante ecuaciones, existirá en algún universo.

Hemos llegado al último nivel: familias de universos gobernados por diferentes estructuras matemáticas. Finalmente, incluso Superman sería solo una función matemática.

*Este artículo fue escrito originalmente por Emilio García Gómez-Caro, responsable Unidad de Cultura Científica del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), para The Conversation.