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¿Qué es el multiverso?

¿Qué es el multiverso?

Hay un universo. Y otro. Y otro …

© Mehau Kulyk / Biblioteca de fotografía científica / Corbis

Estamos hablando de multiversos, así que ya sabes qué hacer, imagina que eres tú mismo, pero en lugar de comer una manzana como bocadillo hoy, te comiste un trozo de pizza. O imagina que no eres tú porque los protones no funcionan de la misma manera que “tú”, los átomos no se forman y el universo entero es extraño y sin vida. O imagina cualquier cosa, porque cuando hablamos del multiverso, a menudo nos encontramos caminando a través de estas infinitas posibilidades de existencia. Qué es bello y bueno; el multiverso trata de estos mundos “alternativos”. Pero también es un canal de física que puede responder algunas preguntas serias, al tiempo que atrae duras críticas de los escépticos.

Primero, hablemos sobre la creciente popularidad del multiverso y por qué es tan impopular entre algunos científicos que argumentan que es más filosofía que ciencia. Comenzaremos con el modelo estándar de física de partículas, que es básicamente el modelo aceptado de la materia fundamental y las fuerzas que existen en el universo. En este punto, los vimos todos: partículas de materia (incluidas cosas como electrones y protones) y las cuatro fuerzas con las que interactúan.

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La única desviación que tuvimos del modelo estándar es que, aunque sabemos que las partículas tienen masa, no hemos podido averiguar cómo se logró esa masa. Cuando los científicos observaron el bosón de Higgs en 2012 durante los experimentos en el Gran Colisionador de Hadrones, la pieza final del rompecabezas del modelo estándar llegó a su lugar: el campo de Higgs, que incluye una sopa de bosones de Higgs, permite que las partículas ganen masa. Todos celebramos porque se ha descubierto la ciencia y cualquiera puede volver a casa y pensar en temas más importantes, como Lady Mary podría simplemente dirigir Downton Abbey por su cuenta y dejar atrás a los incómodos pretendientes.

Creo que ya has establecido que la ciencia no se ha resuelto y la vainilla de Lotario sigue bombardeando a María todas las semanas. Porque aunque el modelo estándar funciona muy bien para lo que vimos, todavía tiene algunos agujeros enormes. Y es así como los científicos explican estos huecos que encontramos en la idea del multiverso. Entonces, echemos un vistazo a algunas de estas deficiencias para ver por qué un multiverso puede comenzar a verse atractivo.

Hay algunas cosas importantes a las que el modelo estándar no responde. Cómo funciona la gravedad en el modelo estándar y cómo las otras tres fuerzas fundamentales se pueden combinar en una. Otra cuestión abierta es que el universo está compuesto en gran parte por materia oscura y energía; nunca hemos podido observar qué es este misterioso “otro” sujeto. La tercera es que si vimos el bosón de Higgs en los experimentos del LHC, lo observamos con una masa que no tenía sentido. Debe ser extremadamente voluminoso; en realidad fue muy ligero [source: Fermilab]. Ahora usted o yo, asumiendo que no es un físico de fama mundial, y si se identifica, probablemente pensaremos: “Lástima. Parece que el modelo estándar no es el estándar, o más bien un modelo. el modelo estándar alternativo que realmente explica las cosas “.

Sin embargo, recordamos que el modelo estándar está realmente confirmado; es decir, se han respetado todas las disposiciones del Modelo Estándar. El modelo estándar, aparentemente, no necesita descartarse; “sólo” necesitamos entender la física que no explica.

Estamos en un momento fascinante para examinar lo que está más allá del modelo estándar, gracias al Gran Colisionador de Hadrones. El LHC funciona rompiendo protones a velocidades increíbles, casi la velocidad de la luz. (Por eso se les llama aceleradores de partículas). Cuando los protones chocan, se produce un Big Bang a pequeña escala que imita las condiciones justo después del comienzo de nuestro universo. Podemos estudiar los fragmentos que salen de estas roturas de protones para ver si podemos encontrar partículas que vayan más allá del modelo estándar, dándonos una mejor idea de cómo responder preguntas que el modelo no plantea.

¿Recuerda cómo dijimos que deberíamos agradecer al Gran Colisionador de Hadrones por proporcionar un momento tan fértil para la física de partículas? Algunos científicos son más propensos a murmurar un “gracias por nada” al antiguo LHC. Porque además de Higgs, no encontramos nada. Lo cual es muy importante, porque una idea ampliamente aceptada para rellenar huecos en el Modelo Estándar fue la idea de supersimetría. En resumen, la supersimetría decía que por cada partícula conocida de masa o fuerza, existía una supercompañera aún invisible que era mucho más pesada.

La supersimetría representaría una solución elegante y natural para una amplia gama de problemas en el modelo estándar. Presenta un candidato viable para la materia oscura (en forma de supercompañero), explica las discrepancias de masa e incluso puede unificar las tres fuerzas a alta energía. [source: Schwartz]. Desafortunadamente, el LHC aún no ha encontrado una sola supercompañera, aunque deberíamos encontrar algo de la misma masa de Higgs. De hecho, no pudimos encontrar ninguna evidencia de supersimetría, punto.

Aquí es donde entra el multiverso. Es otra expansión más del Modelo Estándar que intenta explicar algunos de los problemas persistentes que el Modelo Estándar no fue realmente diseñado para responder. Y hombre, esto es controvertido.

En esencia, el concepto de multiverso (y hay más de uno) dice que no es el único universo del cosmos. Aunque las cosas pueden funcionar de alguna manera en nuestro rincón, esto de ninguna manera garantiza que haya un orden natural constante que involucre a la física con una P mayúscula.

Estas ideas multiversales adoptan una multitud de formas diferentes. Quizás vivimos en un universo en la cima de un universo en la cima de un universo y así hasta el infinito. Quizás vivamos en un universo de “bolsillo” en un campo infinito de universos. Quizás también vivimos en un universo de universos donde cualquier resultado posible de cualquier cosa puede suceder, porque todas las probabilidades existen en su universo. En todos los contextos, el multiverso incluye un punto crucial: somos un accidente. Nuestro universo no ha sido especialmente ajustado para tener las constantes correctas que hacen posible nuestra existencia, y la existencia de todo. En cambio, es solo una probabilidad estadística de que en un número infinito de universos emerja uno como el nuestro, con partículas que pueden agregarse para formar átomos, moléculas, hierba, aire, estrellas, amuletos de la suerte y personas.

Muchos físicos encuentran esta perspectiva desalentadora. ¿Por qué estudiar el universo si no hay nada que descubrir? Si es solo una coincidencia estadística que nuestro mundo funciona como lo hace, ¿qué tiene de emocionante tratar de descubrir qué fuerzas energéticas se unen? Es solo un número. Pero además de las razones para desconfiar del multiverso, algunos físicos argumentan que es una ciencia absolutamente irresponsable, porque no se ha visto y nadie puede probarlo.

Por supuesto, la ciencia a menudo se basa en grandes preguntas que no siempre son fáciles de verificar; esto es justo. No podemos simplemente tener ideas basadas en hechos, de lo contrario nunca habría una chispa de creatividad que nos llevara más allá de lo que ya sabemos. Pero los científicos confían en la búsqueda de hipótesis comprobables, de lo contrario, estaremos en otro reino, me atrevo a decir, el universo, llamado filosofía.

Esto es exactamente lo que algunos físicos encuentran tan perturbador sobre el multiverso y otras criaturas aparentemente no verificables como la teoría de cuerdas, con sus múltiples dimensiones que no tenemos esperanzas de ver. (O escuche. O escuche. Tiene una idea). Si no podemos probarlas, son solo ideas teóricas, relegadas a discusiones sobre “qué pasaría si” en la cena.

Por supuesto, muchas teorías científicas importantes no parecen ser fácilmente verificables al principio. El problema con los multiversos es que nos obliga a dejar de mirar las cosas que podemos ver y tratar de explorar lo que no podemos ver. [source: Frank]. Tratar de desentrañar el misterio de lo que podemos observar, dirán algunos, es mucho más importante que perseguir cosas hipotéticas que no tenemos esperanzas de descubrir.

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