Con lo presentado hemos aclarado que la teoría clásica, para explicar el nacimiento y el comienzo del universo, finaliza en un punto de singularidad. Y en realidad, llega a un final confuso con respecto al comienzo del universo, puesto que la relatividad y las leyes de la física colapsan en una singularidad. Por eso no se puede partir de la misma singularidad para predecir con precisión lo que ocurrirá inmediatamente después de ella; porque no hay leyes que gobiernen la singularidad, además de que la misma singularidad siembra dudas acerca de lo que hay antes de ella. Y dado que las leyes de la física quedan interrumpidas, no es de esperar que haya respuestas científicas satisfactorias y concluyentes de lo que hay antes de ella.
Por esto, Hawking intenta proponer un universo que tiene un comienzo, pero no límites, para eliminar la pregunta de qué había antes del comienzo. Pues el comienzo, según esta propuesta, es un comienzo y al mismo tiempo no es un límite como para que se pregunte qué había antes de él, pues lo que había antes de él es el universo mismo. Lo que propone Hawking es que, cada vez que observamos el comienzo del universo, el tiempo se oculta y se convierte en una dimensión espacial más. De esta manera, en el comienzo no habría tiempo como para que tenga sentido preguntar sobre un pasado anterior al comienzo. De esta manera, convierte al universo en autosuficiente y dependiente de las posibilidades contenidas en su interior.
De esta manera, se evita la hipótesis del punto de singularidad donde colapsan las leyes de la física y atribuye al universo un comienzo en serie —como él cree— donde las leyes de la física como la mecánica cuántica siguen funcionando. Al mismo tiempo, se libra de la pregunta acuciante de qué había antes del universo o quién fue el que comenzó el universo. De esta manera pone al universo como autosuficiente sin necesidad de algo externo para comenzar, como él imagina.
«Tiempo imaginario suena a ciencia ficción, pero es un concepto matemáticamente bien definido: el tiempo expresado en lo que llamamos números imaginarios. Podemos considerar los números reales, por ejemplo 1, 2, 3 y otros, como la expresión de posiciones en una recta que se extiende de izquierda a derecha: el cero en el centro, los números reales positivos a la derecha y los números reales negativos a la izquierda. Los números imaginarios pueden representarse entonces como si correspondieran a las posiciones en una línea vertical: el cero seguiría estando en el centro, los números imaginarios positivos estarían en la parte superior y los imaginarios negativos en la inferior. Así pues, los números imaginarios pueden ser considerados como un nuevo tipo de números perpendiculares en cierto modo a los números reales ordinarios. Como son una construcción matemática no necesitan una realización física: no podemos tener un número imaginario de naranjas ni una tarjeta de crédito con un saldo imaginario.
Podríamos pensar que ello significa que los números imaginarios son tan sólo un juego matemático que nada tiene que ver con el mundo real. Desde la perspectiva positivista, sin embargo, no podemos determinar qué es real. Todo lo que podemos hacer es hallar qué modelos matemáticos describen el universo en que vivimos. Resulta que un modelo matemático en que intervenga un tiempo imaginario predice no sólo efectos que ya hemos observado, sino también otros efectos que aún no hemos podido observar, pero en los cuales creemos por algunos otros motivos. Por lo tanto, ¿qué es real y qué es imaginario? ¿Está la diferencia tan sólo en nuestras mentes?
La teoría clásica (es decir, no cuántica) de la relatividad general de Einstein combinaba el tiempo real y las tres dimensiones del espacio en un espacio-tiempo cuadridimensional. Pero la dirección del tiempo real se distinguía de las tres direcciones espaciales, la línea de universo o historia de un observador siempre transcurría en la dirección creciente del tiempo real (es decir, el tiempo siempre transcurría del pasado al futuro), pero podía aumentar o disminuir en cualquiera de las tres direcciones espaciales. En otras palabras, se podía invertir la dirección en el espacio, pero no en el tiempo. En cambio, como el tiempo imaginario es perpendicular al tiempo real, se comporta como una cuarta dimensión espacial. Por lo tanto, puede exhibir un dominio de posibilidades mucho más rico que la vía de tren del tiempo real ordinario, que sólo puede tener un comienzo o un fin o ir en círculos. Es en este sentido imaginario que el tiempo tiene una forma».[1]
“Time, however, seemed to be like a model railway track. If it had a beginning, there would have to have been someone (i.e., God) to set the trains going.”
«Sin embargo, el tiempo parecía ser como una vía de tren. Si tuvo un origen, debía haber allí alguien, por ejemplo, Dios, para poner los trenes en marcha».
“Although Einstein’s general theory of relativity unified time and space as space-time and involved a certain mixing of space and time, time was still different from space, and either had a beginning and an end or else went on forever. However, once we add the effects of quantum theory to the theory of relativity, in extreme cases warpage can occur to such a great extent that time behaves like another dimension of space.”
«Aunque la teoría de Einstein de la relatividad general unificaba el tiempo y el espacio en el espacio-tiempo y suponía una cierta mezcla entre tiempo y espacio, el tiempo seguía siendo diferente del espacio y, o bien tenía un inicio y un final, o bien seguía indefinidamente. Sin embargo, una vez incorporamos los efectos de la teoría cuántica a la teoría de la relatividad general, en algunos casos extremos la deformación puede llegar a ser tan grande que el tiempo se comporte como una dimensión del espacio».
“In the early universe—when the universe was small enough to be governed by both general relativity and quantum theory—there were effectively four dimensions of space and none of time. That means that when we speak of the “beginning” of the universe, we are skirting the subtle issue that as we look backward toward the very early universe, time as we know it does not exist!”
«En el universo primitivo —cuando el universo era tan pequeño que era regido tanto por la relatividad general como por la teoría cuántica— había efectivamente cuatro dimensiones del espacio y ninguna del tiempo. Ello significa que cuando hablamos del «inicio» del universo no tenemos en cuenta la cuestión sutil de que, en el universo muy primitivo, ¡no existía un tiempo como el tiempo que conocemos ahora!».
“We must accept that our usual ideas of space and time do not apply to the very early universe. That is beyond our experience, but not beyond our imagination, or our mathematics. If in the early universe all four dimensions behave like space, what happens to the beginning of time?”
«Debemos aceptar que nuestras ideas usuales de espacio y tiempo no se aplican al universo muy primitivo. Este está más allá de nuestra experiencia, pero no más allá de nuestra imaginación o de nuestras matemáticas. Si en el universo muy primitivo las cuatro dimensiones se comportaban como el espacio, ¿qué ocurre con el inicio del tiempo?»
“The realization that time can behave like another direction of space means one can get rid of the problem of time having a beginning, in a similar way in which we got rid of the edge of the world.”
«Darnos cuenta de que el tiempo se puede comportar como una dirección más del espacio implica que podemos librarnos del problema de que el tiempo tenga un comienzo de manera análoga a como nos libramos del problema del borde del mundo».
“Suppose the beginning of the universe was like the South Pole of the earth, with degrees of latitude playing the role of time. As one moves north, the circles of constant latitude, representing the size of the universe, would expand. The universe would start as a point at the South Pole, but the South Pole is much like any other point.”
«Supongamos que el inicio del universo fue como el Polo Sur de la Tierra, con los grados de latitud desempeñando el papel del tiempo. Cuando nos desplazamos hacia el norte, los círculos de latitud constante, que representarían el tamaño del universo, se expandirían. El universo empezaría como un punto en el Polo Sur, pero éste es en muchos aspectos como cualquier otro punto».
“To ask what happened before the beginning of the universe would become a meaningless question, because there is nothing south of the South Pole. In this picture space-time has no boundary—the same laws of nature hold at the South Pole as in other places. In an analogous manner, when one combines the general theory of relativity with quantum theory, the question of what happened before the beginning of the universe is rendered meaningless. This idea that histories should be closed surfaces without boundary is called the no-boundary condition.”
«Preguntar lo que ocurrió antes del inicio del universo resultaría una pregunta sin sentido, porque nada hay al sur del Polo Sur. En esa interpretación, el espacio-tiempo no tiene bordes —en el Polo Sur se cumplen las mismas leyes de la naturaleza que en todos los otros lugares. Análogamente, cuando se combina la teoría general de la relatividad con la teoría cuántica, la cuestión de qué ocurrió antes del inicio del universo deja de tener sentido. La idea de que las historias del universo deberían ser superficies cerradas sin bordes se denomina la condición de ausencia de bordes (no-boundary condition)».
“Over the centuries many, including Aristotle, believed that the universe must have always existed in order to avoid the issue of how it was set up. Others believed the universe had a beginning, and used it as an argument for the existence of God. The realization that time behaves like space presents a new alternative.”
«A lo largo de la historia muchos pensadores, incluido Aristóteles, han creído que el universo debe haber existido siempre, para evitar la cuestión de cómo empezó a existir. Otros han creído que el universo tuvo un inicio y lo han utilizado como argumento para la existencia de Dios.
La observación de que el tiempo se comporta como el espacio presenta una nueva alternativa».
“It removes the age-old objection to the universe having a beginning, but also means that the beginning of the universe was governed by the laws of science and doesn’t need to be set in motion by some god.”
«Elimina la objeción inmemorial a que el universo tuviera un inicio y significa, además, que el inicio del universo fue regido por las leyes de la ciencia y que no hay necesidad de que sea puesto en marcha por algún Dios».
“We are the product of quantum fluctuations in the very early universe. If one were religious, one could say that God really does play dice.”
«Somos el producto de fluctuaciones cuánticas del universo muy primitivo. Si uno fuera religioso, podría decir que Dios juega realmente a los dados».[2]
Hawking, para resolver la problemática de la probabilidad de que nuestro universo en particular llegue a existir, supone múltiples posibilidades basándose en el mismo principio de incertidumbre de la mecánica cuántica. Anteriormente hemos aclarado que una partícula cuántica que se dirige a una placa con varios agujeros puede entrar por cada uno de estos agujeros simultáneamente según la mecánica cuántica mientras no haya ningún observador. Este es el caso con respecto al comienzo del universo, que como es un acontecimiento cuántico, se libera en todas las direcciones posibles y el resultado son posibles múltiples universos, los cuales incluyen al universo en el que nosotros mismos nos encontramos y observamos.
“In this view, the universe appeared spontaneously, starting off in every possible way. Most of these correspond to other universes. While some of those universes are similar to ours, most are very different. They aren’t just different in details…………… but rather they differ even in their apparent laws of nature. In fact, many universes exist with many different sets of physical laws”
«En esa perspectiva, el universo apareció espontáneamente, empezando en todos los estados posibles, la mayoría de los cuales corresponden a otros universos. Mientras que algunos de dichos universos son parecidos al nuestro, la gran mayoría es muy diferente. No difieren tan sólo en algunos detalles… sino que difieren incluso en las leyes aparentes de la naturaleza.
De hecho, existen muchos universos, con muchos conjuntos diferentes de leyes físicas».[3]
«Sin embargo, un colega llamado Jim Hartle y yo nos dimos cuenta de que hay una tercera posibilidad. Quizás el universo no tenga fronteras en el espacio ni en el tiempo. A primera vista, ello parece entrar en flagrante contradicción con los teoremas que Penrose y yo habíamos demostrado, que indicaban que el universo debe haber tenido un comienzo, es decir, una frontera en el tiempo. Pero, como expliqué en el Capítulo 2, hay otro tipo de tiempo, llamado tiempo imaginario, que es ortogonal al tiempo real ordinario que sentimos pasar. La historia del universo en el tiempo real determina su historia en el tiempo imaginario, y viceversa, pero los dos tipos de historia pueden ser muy diferentes. En particular, en el tiempo imaginario no es necesario que el universo haya tenido un comienzo. El tiempo imaginario se comporta como otra dirección espacial más. Así, las historias del universo en el tiempo imaginario pueden ser representadas como superficies curvadas, como por ejemplo una pelota, un plano o una silla de montar, pero con cuatro dimensiones en lugar de dos…
Si las historias del universo se prolongaran hasta el infinito, como una silla de montar o un plano, se nos plantearía el problema de especificar cuáles son sus condiciones de contorno en el infinito. Pero podemos evitar tener que especificar ninguna condición de contorno si las historias del universo en tiempo imaginario son superficies cerradas, como la superficie de la Tierra. La superficie terrestre no tiene fronteras ni bordes. No hay noticias fiables de personas que hayan caído de la Tierra.
Si las historias del universo en tiempo imaginario son efectivamente superficies cerradas, tal como Hartle y yo hemos propuesto, ello podría tener consecuencias fundamentales para la filosofía y para nuestra imagen de dónde venimos. El universo estaría completamente autocontenido; no necesitaría nada fuera de sí para darle cuerda y poner en marcha sus mecanismos, sino que, en él, todo estaría determinado por las leyes de la ciencia y por lanzamientos de dados dentro del universo. Puede parecer presuntuoso, pero es lo que yo y muchos otros científicos creemos.
Incluso si la condición de contorno del universo es la ausencia de contornos, el universo no tendría una sola historia, sino múltiples, como lo había sugerido Feynman. En tiempo imaginario, a cada posible superficie cerrada le correspondería una historia, y cada historia en el tiempo imaginario determinaría una historia en el tiempo real. Habría, pues, una superabundancia de posibilidades para el universo. ¿Qué selecciona, de entre todos los universos posibles, el universo particular en que vivimos? Podemos constatar que muchas de las posibles historias del universo no pasan por la secuencia de formar galaxias y estrellas, que resulta tan esencial para nuestro desarrollo. Aunque podría ser que se desarrollasen seres inteligentes incluso en ausencia de galaxias y estrellas, ello parece muy improbable. Así, el mismo hecho de que existamos como seres capaces de preguntarse “¿por qué el universo es como es?” ya constituye una restricción sobre la historia en que vivimos. Esto implica que nuestro universo pertenece a la minoría de historias que contienen galaxias y estrellas, lo cual es un ejemplo de lo que se conoce como principio antrópico. Este principio afirma que el universo debe ser más o menos como lo vemos, porque si fuera diferente, no existiría nadie para observarlo. A muchos científicos les desagrada el principio antrópico, porque tiene aspecto muy impreciso y parece carecer de poder predictivo. Pero es posible darle una formulación precisa, y parece resultar esencial en el análisis del origen del universo. La teoría M, descrita en el Capítulo 2, permite un número muy grande de posibles historias del universo. La mayoría de ellas no resultan adecuadas para el desarrollo de vida inteligente: o bien corresponden a universos vacíos, o duran demasiado poco tiempo, o están demasiado curvadas, o resultan insatisfactorias en un sentido u otro. Pese a ello, según la idea de Richard Feynman de múltiples historias, estas historias deshabitadas pueden tener una probabilidad considerablemente elevada».[4]
“Some histories will be more probable than others, and the sum will normally be dominated by a single history that starts with the creation of the universe and culminates in the state under consideration. But there will be different histories for different possible states of the universe at the present time. This leads to a radically different view of cosmology, and the relation between cause and effect.”
«Algunas historias serán más probables que otras y la suma total estará dominada normalmente por una sola historia que empieza con la creación del universo y culmina en el estado que estamos considerando. Pero habrá diferentes historias para los diferentes estados posibles del universo en el presente. Eso conduce a una visión radicalmente diferente de la cosmología y de la relación entre causa y efecto».
“The histories that contribute to the Feynman sum don’t have an independent existence, but depend on what is being measured. We create history by our observation, rather than history creating us.”
«Las historias que contribuyen a la suma de Feynman no tienen una existencia autónoma, sino que dependen de lo que se mida. Así pues, nosotros creamos la historia mediante nuestra observación en lugar de que la historia nos cree a nosotros».
“The idea that the universe does not have a unique observer-independent history might seem to conflict with certain facts we know… That might sound like science fiction, but it isn’t.”
«La idea de que el universo no tiene una historia única e independiente del observador parece estar en contradicción con ciertos hechos que conocemos… Eso puede parecer ciencia ficción, pero no lo es».[5]
Suponiendo que hay múltiples historias y múltiples posibilidades para el universo, y ya hemos discutido esto anteriormente, creo que la mera suposición de que otras múltiples historias o múltiples posibilidades del universo se evaporen y desaparezcan simplemente porque nos encontramos aquí para observar el universo da una importancia a nuestra existencia que no concuerda con lo que supone el ateísmo. Repetiré aquí lo que dije antes:
“Si la función de onda colapsa debido al observador o al registro del suceso cuántico por parte del observador, como está en la interpretación de Copenhague, significa que, si no existiera el ser humano o el ser consciente, no habría universo. Pues la existencia del universo depende de que nosotros lo observemos; ya que el universo en conjunto es un sistema cuántico que tiene una función de onda y muchas posibilidades. Solamente existe cuando lo observamos, colapsa la función de onda y se manifiesta en la realidad. Esta cuestión implica que nosotros, los seres humanos, o digamos, la inteligencia, representamos al eje del cual nació el universo”.
Por lo tanto, el argumento desarrollado por Hawking: «creamos la historia mediante nuestra observación en lugar de que la historia nos cree a nosotros» no le sirve para demostrar que el universo no necesita de un dios; porque, en resumen, nos pone como una condición para la existencia del universo en su conjunto. Es decir, que el universo existió por nosotros, o sea, que somos el propósito y que hay alguien con un propósito. Ya he discutido la cuestión de que nosotros creamos los acontecimientos con el título: “Observamos las cosas o las creamos con nuestra observación”.
Además, podemos decir que una porción de estas posibilidades, aunque pequeña, es adecuada para que en ella se forme la materia y luego surja la vida inteligente que la observará. Por lo tanto, estos universos o algunos de ellos, deben existir y estos seres deben observarlos, de lo contrario, ¿qué nos distinguiría a nosotros y al universo que observamos de ellos y los universos que ellos observan?
Por lo tanto, es inevitable aquí asumir la multiplicidad de universos como una realidad. La multiplicidad de universos por sí sola es suficiente para desenredar el hilo, ya que puede suponerse que las fluctuaciones cuánticas en el vacío, que supuestamente dieron existencia al universo actual, son efectos de otros universos.
En cuanto al principio antrópico, pues éste no resuelve la cuestión de la aparición de nuestro universo en particular. De hecho, talvez complique más la cuestión para quienes busquen negar la existencia de un dios y su intervención en la creación del universo; pues el principio antrópico da a nuestra existencia una importancia esencial para todo el universo poniéndonos como el primer propósito de la existencia del universo, y con esto se demuestra la existencia de Dios.
Entonces, ¡¿qué podemos deducir de que estemos aquí, que seamos inteligentes y observemos?!
En todo caso, cualquier hipótesis que dé a nuestra existencia un efecto sobre lo que observamos, como en este caso nuestro que nuestra observación tiene un efecto sobre el mismo universo, ¡¿no da como resultado que la existencia del universo no tiene sentido sin nuestra existencia, sin nosotros que lo observamos?! Y esto por sí solo, ¡¿no es una evidencia clara de que el universo existe por nuestra causa?!
Por otra parte, la hipótesis de Hawking de que el universo sea autosuficiente y dependa solo de lanzar dados desde adentro como dice Hawking, antes necesitará contar con un espacio, no importa lo pequeño que sea (aunque fuere una singularidad como en las otras hipótesis) para que haya fluctuaciones cuánticas que den al universo su existencia. Esto lleva a la pregunta del principio, de qué había antes de este espacio. O bien es que este primer universo (el espacio y las fluctuaciones cuánticas) es un suceso, según lo cual habrá quien creó el universo y el universo no será autosuficiente, o bien es eterno, permitiendo al mismo tiempo nuevos acontecimientos y esto es imposible; porque si hay nuevos acontecimientos es un suceso. Por eso, según el planteo presentado, sigue necesitándose la hipótesis de Dios y sigue necesitándose al Señor. Aunque esta necesidad no fuera a nivel de energía y materia universal, sigue siendo a nivel de un espacio cósmico adecuado para la aparición de fluctuaciones cuánticas, sin importar que este espacio sea minúsculo.
Esto además de que las mismas fluctuaciones cuánticas son inexplicables, pues el principio de incertidumbre únicamente determina su existencia sin conocer su causa ni su origen. Si no encontramos su origen en nuestro universo no significa que no tengan una explicación, sino que significa que su fuente podría ser externa a nuestro universo. Ya hemos discutido este tema anteriormente y hemos aclarado que la hipótesis de los múltiples universos es la correcta.
Los múltiples universos para nosotros tienen niveles existenciales distintos y es imposible la concordancia completa entre dos de ellos. Además, algunos fueron creados de otros y algunos tienen un efecto sobre otros.
[1] Fuente: Hawking, El universo en una cáscara de nuez, págs. 63-67.
[2] Fuente: Hawking, El gran diseño, capítulo seis.
[3] Fuente: Hawking, El gran diseño, capítulo seis.
[4] Fuente: Hawking, El universo en una cáscara de nuez, págs. 89-93.
[5] Fuente: Hawking, El gran diseño, capítulo seis.
Extracto del libro La ilusión del ateísmo de Ahmed Alhasan (a)
