Las revoluciones científicas, casi por definición, desafían
el sentido común. Si todas nuestras nociones de sentido común acerca del
universo fueran correctas, hace años que la ciencia habría resuelto los
secretos del universo. La ciencia se propone quitar la capa de la apariencia de
los objetos para revelar su naturaleza subyacente. De hecho, si apariencia y
esencia fuesen lo mismo, no habría necesidad de ciencia.
Michio Kaku
Hiperespacio, prefacio,página 2
Existe un reconocimiento creciente entre físicos de todo el
mundo, incluyendo varios premios Nobel, de que el universo puede existir
realmente en un espacio de dimensiones superiores. Si se demostrara que esta
teoría es correcta provocaría una profunda revolución conceptual y filosófica
en nuestra comprensión del universo. Científicamente, la teoría del
hiperespacio lleva los nombres de teoría de Kaluza-Klein y supergravedad. Pero
en su formulación más avanzada se denomina teoría de supercuerdas, que incluso
predice el número exacto de dimensiones: diez. Las tres dimensiones usuales del
espacio (longitud, anchura y altura) y una de tiempo son ahora ampliadas con
otras seis dimensiones espaciales.
Michio Kaku
Hiperespacio, prefacio, página 2
A menudo pienso que nosotros somos como las carpas nadando
tranquilamente en el estanque. Pasamos nuestras vidas en nuestro propio
«estanque», confiados en que nuestro universo consiste sólo en aquellas cosas
que podemos ver o tocar. Como para las carpas, nuestro universo consiste sólo
en lo familiar y lo visible. Nos negamos con suficiencia a admitir que puedan
existir universos o dimensiones paralelas cerca de nosotros, apenas más allá de
nuestro alcance. Si nuestros científicos inventan conceptos como fuerzas, es
sólo porque no pueden visualizar las vibraciones invisibles que llenan el
espacio vacío que nos rodea. Algunos científicos sonríen burlonamente ante la
mención de dimensiones más altas porque no pueden medirlas convenientemente en
el laboratorio.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 13
Una ventaja de la juventud es que no se arredra ante las
limitaciones materiales que normalmente parecerían insuperables para la mayoría
de los adultos.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 15
¿Cómo vemos nosotros la cuarta dimensión espacial?
El problema está en que no podemos hacerlo. Los espacios
multidimensionales son imposibles de visualizar; así que es inútil intentarlo
siquiera. El eminente físico alemán Hermann von Helmholtz comparaba la
incapacidad para «ver» la cuarta dimensión con la incapacidad de un ciego para
concebir el concepto de color. No importa cuán elocuentemente describimos
«rojo» a una persona ciega, las palabras fracasan en dar el significado de algo
tan rico en significado como el color. Incluso los matemáticos experimentados y
los físicos teóricos que han trabajado durante años con espacios de más
dimensiones admiten que no pueden visualizarlos. En lugar de ello, se retiran
al mundo de las ecuaciones matemáticas. Pero mientras que los matemáticos, los
físicos y los ordenadores no tienen problemas para resolver ecuaciones en un
espacio multidimensional, los seres humanos corrientes encuentran imposible
visualizar universos más allá del suyo propio.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 21
Viajar por el espacio y el tiempo La teoría del hiperespacio
también ha reabierto la cuestión de si el hiperespacio puede ser utilizado o no
para viajar por el espacio y el tiempo. Para comprender este concepto,
imaginemos una raza de minúsculos gusanos planos que viven en la superficie de
una gran manzana. Para estos gusanos es obvio que su mundo, que ellos llaman
Manzanalandia, es plano y bidimensional, como ellos mismos. Sin embargo, un
gusano llamado Colón está obsesionado por la idea de que Manzanalandia es de
alguna forma finita y está curvada en algo que él llama la tercera dimensión.
Incluso inventa dos nuevas palabras, arriba y abajo, para describir el
movimiento en esta invisible tercera dimensión. Sus amigos, sin embargo, le
llaman loco por creer que Manzanalandia podría estar curvada en alguna
dimensión invisible que nadie puede ver o sentir. Un día, Colón emprende un
largo y difícil viaje y desaparece en el horizonte. Con el tiempo regresa a su
punto de partida, probando que el mundo está realmente curvado en la invisible
tercera dimensión. Su viaje demuestra que Manzanalandia está curvada en una
dimensión superior invisible, la tercera dimensión. Aunque cansado de sus
viajes, Colón descubre que todavía existe otra forma de viajar entre puntos distantes
en la manzana: horadando la manzana, él puede hacer un túnel y crear un atajo
conveniente hacia tierras lejanas. A estos túneles, que reducen
considerablemente el tiempo y las molestias de un largo viaje, los llama
agujeros de gusano. Éstos demuestran que el camino más corto entre dos puntos
no es necesariamente una línea recta, como a él le habían enseñado, sino un
agujero de gusano. Un efecto extraño descubierto por Colón es que cuando él
entra en uno de estos túneles y sale por el otro extremo, encuentra que ha
retrocedido hacia el pasado. Aparentemente, estos agujeros de gusano conectan
partes de la manzana en las que el tiempo transcurre a velocidades diferentes.
Algunos de los gusanos afirman incluso que estos agujeros de gusano pueden ser
convertidos en una máquina de tiempo practicable. Posteriormente, Colón hace un
descubrimiento todavía más trascendental: su Manzanalandia no es realmente el
único mundo en el universo, sólo es una manzana en un gran huerto de manzanas.
Su manzana, descubre él, coexiste con cientos de otras manzanas, algunas con
gusanos como ellos mismos, y otras sin gusanos. En ciertas extrañas
circunstancias, conjetura él, puede incluso ser posible viajar entre las
diferentes manzanas del huerto. Nosotros los seres humanos somos como los
gusanos planos. El sentido común nos dice que nuestro mundo, como su manzana,
es plano y tridimensional. No importa donde vayamos con nuestros cohetes
espaciales, el universo parece plano. Sin embargo, el hecho de que nuestro
universo, como Manzanalandia, está curvado en una dimensión invisible más allá
de nuestra comprensión espacial ha sido verificado experimentalmente mediante
varios experimentos rigurosos. Estos experimentos, realizados sobre la
trayectoria de rayos luminosos, demuestran que la luz de las estrellas es
desviada cuando viaja a través del universo.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 29
Tradicionalmente, los científicos han tenido una mala
opinión de cualquiera que planteara la cuestión del viaje en el tiempo. La
causalidad (la noción de que todo efecto es precedido, y no seguido, por una
causa) está firmemente incorporada en los fundamentos de la ciencia moderna.
Sin embargo, en la física de los agujeros de gusano, se manifestarían
repetidamente efectos «acausales». De hecho, tenemos que hacer hipótesis
fuertes para impedir que el viaje en el tiempo tenga lugar. El principal
problema es que los agujeros de gusano pueden conectar no sólo dos puntos
distantes en el espacio, sino también el futuro con el pasado.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 32
El espacio y el tiempo nos juegan malas pasadas. En
experimentos reales, los científicos han demostrado que la velocidad de la luz
es siempre c, por muy rápido que nosotros viajemos. Esto se debe a que cuanto
más rápido viajamos, más lentos marchan nuestros relojes y más cortas se hacen
nuestras reglas. De hecho, nuestros relojes se frenan y nuestras reglas se
contraen lo preciso para que, cuando quiera que midamos la velocidad de la luz,
resulte ser la misma.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 104
En esencia, las diferencias clave entre la bella teoría
geométrica de Einstein y la teoría cuántica pueden resumirse ahora como sigue:
1. Las fuerzas son creadas por el intercambio de paquetes
discretos de energía denominados cuantos.
2. Las diferentes fuerzas son causadas por el intercambio de
diferentes cuantos.
3. Nunca podemos conocer simultáneamente la velocidad y la
posición de una partícula subatómica.
4. Existe una probabilidad finita de que las partículas
puedan «tunelear» o hacer un salto cuántico a través de barreras impenetrables.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 135
Para comprender las implicaciones de este debate respecto a
la unificación de todas las fuerzas, y también los problemas de su verificación
experimental, es instructivo considerar la siguiente analogía, la «parábola de
la piedra preciosa». En el principio, pongamos por caso, había una piedra
preciosa de gran belleza, que era perfectamente simétrica en tres dimensiones.
Sin embargo, esta gema era inestable. Un día estalló y lanzó fragmentos en
todas direcciones; éstos fueron a caer en el mundo bidimensional de
Planilandia. Curiosos, los habitantes de Planilandia iniciaron una búsqueda
para reunir los fragmentos. Ellos llamaron big bang a la explosión original,
pero no comprendían por qué estos fragmentos estaban dispersos por todo su
mundo. Con el tiempo, se identificaron dos tipos de fragmentos. Algunos de
ellos estaban pulidos y suaves, por un lado, y los planilandeses los compararon
al «mármol». Otros fragmentos eran completamente rugosos y feos, sin ninguna
regularidad, y los planilandeses compararon estas piezas a la «madera». Pasados
los años, los planilandeses se dividieron en dos bandos. El primero de ellos
empezó a juntar los fragmentos pulidos. Lentamente, algunas de las piezas
pulidas empezaron a encajar. Maravillados de cómo se estaban juntando los
fragmentos pulidos, estos planilandeses estaban convencidos de que de alguna
forma una poderosa geometría nueva debía estar en acción. Estos planilandeses
llamaron a su pieza parcialmente reunida «relatividad». El segundo bando dedicó
sus esfuerzos a reunir los fragmentos rugosos e irregulares. También tuvieron
un éxito parcial al encontrar pautas entre estos fragmentos. Sin embargo, las
piezas rugosas sólo producían un montón mayor pero incluso más irregular, que
ellos llamaron Modelo Estándar. Nadie se sentía inspirado por esta fea masa
llamada Modelo Estándar. Tras años de laborioso trabajo tratando de ajustar
estas diversas piezas parecía, no obstante, que no hubiera forma de juntar las
piezas pulidas con las piezas rugosas. Entonces, un ingenioso planilandés dio
un día con una idea maravillosa. Declaró que los dos conjuntos de piezas podían
ser reunidos en una pieza si se movían hacia «arriba», es decir, en algo que él
llamó la tercera dimensión. La mayoría de los planilandeses quedaron aturdidos
por este nuevo enfoque, porque nadie podía entender lo que significaba
«arriba». Sin embargo, él fue capaz de demostrar mediante un ordenador que los
fragmentos de «mármol» podían ser considerados como fragmentos externos de
algún objeto, y por lo tanto estaban pulidos, mientras que los fragmentos de
«madera» eran los fragmentos internos. Cuando se reunieron ambos conjuntos de
fragmentos en la tercera dimensión, los planilandeses se quedaron sin aliento
al ver lo que se manifestaba en el ordenador: una gema extraordinaria con una
perfecta simetría tridimensional. De golpe, la distinción artificial entre los
dos conjuntos de fragmentos quedaba resuelta por la pura geometría. Esta
solución, sin embargo, dejaba varias cuestiones sin resolver. Algunos
planilandeses esperaban aún una demostración experimental, no sólo cálculos
teóricos, de que las piezas podían realmente reunirse en esta gema. Esta teoría
daba un número concreto para la energía que sería necesaria para construir
máquinas potentes que pudieran sacar estos fragmentos «arriba» de Planilandia y
unir las piezas en el espacio tridimensional. Pero la energía requerida estaba
mil billones de veces por encima de la mayor fuente de energía disponible para
los planilandeses. Para algunos, el cálculo teórico era suficiente. Incluso
careciendo de verificación experimental, ellos sentían que la «belleza» era más
que suficiente para establecer la cuestión de la unificación. Apuntaban que la
historia siempre había demostrado que las soluciones a los problemas más
difíciles en la naturaleza habían sido las más bellas. También señalaban
correctamente que la teoría tridimensional no tenía rival. Otros planilandeses,
sin embargo, pusieron el grito en el cielo. Una teoría que no puede ser
verificada no es una teoría, se quejaban. Decían que comprobar esta teoría se
llevaría las mejores mentes y supondría malgastar valiosos recursos en una caza
del pato salvaje. El debate en Planilandia, tanto como en el mundo real,
persistirá durante algún tiempo, lo que es bueno. Como dijo el filósofo del
siglo xviii Joseph Joubert, «Es mejor debatir una cuestión sin zanjarla que
zanjar una cuestión sin debatirla».
Michio Kaku
Hiperespacio, página 222
Aunque el neutrino, debido a que apenas interacciona con
otros materiales, fue considerado en otro tiempo la última idea
«inverificable», hoy producimos regularmente haces de neutrinos en
colisionadores de átomos, realizamos experimentos con los neutrinos emitidos en
un reactor nuclear, y detectamos su presencia en minas muy profundas bajo la
superficie de la Tierra. (De hecho, cuando una espectacular supernova se
iluminó en el cielo del hemisferio sur en 1987, los físicos registraron una
ráfaga de neutrinos que atravesaron sus detectores situados en las
profundidades de estas minas. Ésta fue la primera vez que se utilizaron
detectores de neutrinos para hacer medidas astronómicas cruciales.) En sólo
tres décadas, los neutrinos se han transformado de una idea «inverificable» en
uno de los caballos de tiro de la física moderna.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 234
Personalmente, no creo que tengamos que esperar un siglo
hasta que nuestros aceleradores, sondas espaciales y contadores de rayos
cósmicos sean suficientemente poderosos para sondear indirectamente la décima
dimensión. En un periodo de años, y ciertamente dentro de la vida de los
físicos actuales, alguien será suficientemente perspicaz para verificar o
refutar la teoría decadimensional resolviendo la teoría de campos de cuerdas o
alguna otra formulación no perturbativa. El problema es por consiguiente
teórico, no experimental.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 235
«¿Tenía Dios una madre?»
Los niños, cuando se les dice que Dios creó los cielos y la
Tierra, preguntan inocentemente si Dios tenía una madre. Esta pregunta
engañosamente simple ha confundido a los padres de la Iglesia y ha
desconcertado a los mejores teólogos, dando lugar a algunos de los debates
teológicos más espinosos a lo largo de los siglos. Todas las grandes religiones
han elaborado mitologías en torno al acto divino de la Creación, pero ninguna
de ellas afronta adecuadamente las paradojas lógicas inherentes a las preguntas
que plantean incluso los niños.
Dios puede haber creado los cielos y la Tierra en siete
días, pero ¿qué sucedía antes del primer día? Si uno concede que Dios tenía
madre, entonces surge naturalmente la pregunta de si ella, también, tenía una
madre, y así sucesivamente. Sin embargo, si Dios no tenía una madre, entonces
esta respuesta plantea incluso más preguntas: ¿De dónde procedía Dios? ¿Existió
siempre Dios desde toda la eternidad, o está Dios más allá del propio tiempo?
A lo largo de los siglos, incluso grandes pintores que
trabajaban para la Iglesia tuvieron que bregar con estos delicados debates
teológicos en sus obras de arte: si usted tuviese que representar a Dios o a
Adán y Eva, ¿les pondría ombligo? Dado que el ombligo marca el punto de unión
del cordón umbilical, entonces ni Dios ni Adán y Eva podían ser pintados con
ombligos. Por ejemplo, Miguel Ángel se enfrentó a este dilema en su famosa
representación de la Creación y la expulsión de Adán y Eva del Jardín del Edén
cuando pintó el techo de la Capilla Sixtina. La respuesta a esta cuestión
teológica se encuentra colgada en cualquier museo importante: Dios y Adán y Eva
simplemente no tienen ombligos, porque fueron los primeros.
Pruebas de la existencia de Dios
Molesto por las inconsistencias en la ideología de la
Iglesia, santo Tomás de Aquino, que escribía en el siglo XIII, decidió elevar
el nivel del debate teológico desde la vaguedad de la mitología al rigor de la
lógica. Propuso resolver estas antiguas cuestiones en sus famosas «pruebas de la
existencia de Dios».
Santo Tomás resumió sus pruebas en el siguiente poema:
Las cosas están en movimiento, por consiguiente, existe un
primer motor
Las cosas son causadas, por consiguiente, existe una causa
primera
Las cosas existen, por consiguiente, existe un creador
La bondad perfecta existe, por consiguiente, tiene una
fuente
Las cosas están diseñadas, por consiguiente, sirven a un
propósito
(Las tres primeras líneas son variantes de lo que se
denomina la prueba cosmológica; la cuarta argumenta sobre bases morales; y la
quinta se denomina prueba teleológica. La prueba moral es con mucho la más
débil, porque la moralidad puede ser considerada en términos de costumbres
sociales que evolucionan.)
Las pruebas «cosmológica» y «teleológica» de la existencia
de Dios que dio santo Tomás han sido utilizadas por la Iglesia durante los
últimos setecientos años para responder a esta peliaguda cuestión teológica.
Aunque desde entonces se han puesto de manifiesto los fallos de estas pruebas a
la luz de los descubrimientos científicos hechos a lo largo de los siete
últimos siglos, eran bastante ingeniosas para su época y muestran la influencia
de los griegos, quienes fueron los primeros en introducir el rigor en sus
especulaciones sobre la naturaleza.
Santo Tomás comenzaba la prueba cosmológica postulando que
Dios era el Primer Motor y el Primer Hacedor. Ingeniosamente evitó la cuestión
de «quién hizo a Dios» afirmando simplemente que la pregunta no tenía sentido.
Dios no tuvo hacedor porque él fue el Primero. Punto. La prueba cosmológica
establece que todo lo que se mueve debe haber tenido algo que lo impulse, que a
su vez debe haber tenido algo que lo impulse, y así sucesivamente. ¿Pero qué
inició el primer impulso?
Imagínese, por un momento, sentado ociosamente en el parque
y viendo un coche de juguete que pasa frente a usted. Obviamente, piensa usted,
hay un niño empujando el coche. Usted espera un instante sólo para descubrir
otro coche que empuja al primer coche. Sintiendo curiosidad, usted espera un poco
más a que aparezca el niño, pero hay un tercer coche que empuja a los dos
primeros coches. Conforme pasa el tiempo, usted va viendo cientos de coches,
cada uno de ellos empujando a los otros sin que haya ningún niño a la vista.
Intrigado, usted mira en la distancia y se sorprende al ver una secuencia
infinita de coches que se extiende hasta el horizonte, cada uno empujando a los
anteriores, pero sin rastro de ningún niño. Si se necesita un niño para empujar
un coche, ¿puede una secuencia infinita de coches ser impulsada sin el Primer
Impulsor? ¿Puede una secuencia infinita de coches impulsarse a sí misma? No.
Por consiguiente, Dios debe existir.
La prueba teleológica es aún más convincente. Afirma que
tiene que haber un Primer Diseñador. Por ejemplo, imagínese paseando por las
arenas de Marte, donde los vientos y las tormentas de polvo han borrado incluso
las montañas y los cráteres gigantes. Durante decenas de millones de años, nada
ha escapado al efecto corrosivo y triturador de las tormentas de arena. Entonces,
para su sorpresa, usted encuentra una bella cámara fotográfica que yace en las
dunas de arena. La lente está minuciosamente pulida y el mecanismo obturador
delicadamente articulado. Seguramente, piensa usted, las arenas de Marte no
podrían haber creado una pieza de artesanía tan bella. Usted concluye que
obviamente alguien inteligente hizo esta cámara. Luego, después de caminar un
poco más por la superficie de Marte, usted encuentra un conejo. Obviamente, el
ojo del conejo es infinitamente más complejo que el ojo de una cámara. Los
músculos del ojo del conejo son infinitamente más elaborados que el obturador
de la cámara. Por lo tanto, el hacedor de este conejo debe ser infinitamente
más avanzado que el hacedor de la cámara. Este hacedor, por consiguiente, debe
ser Dios.
Imagine ahora las máquinas de la Tierra. No cabe duda de que
estas máquinas fueron hechas por algo aún más grande, como los seres humanos.
No cabe duda de que un ser humano es infinitamente más complejo que una
máquina. Por consiguiente, la persona que nos creó debe ser infinitamente más
compleja que nosotros. Por consiguiente, Dios debe existir.
En 1078, san Anselmo, arzobispo de Canterbury, elaboró quizá
la prueba más perfeccionada de la existencia de Dios, la prueba ontológica, que
no depende en absoluto de Primeros Motores o Primeros Diseñadores. San Anselmo
afirmaba que él podía probar la existencia de Dios a partir de la pura lógica.
Definió a Dios como el ser más perfecto y más poderoso imaginable. Sin embargo,
es posible concebir dos tipos de Dios. Supongamos que el primer Dios no existe,
y supongamos que el segundo Dios existe realmente y puede realizar milagros,
tales como dividir las aguas y resucitar a los muertos. Obviamente, el segundo
Dios (que existe) es más poderoso y más perfecto que el primer Dios (que no
existe).
Sin embargo, nosotros definimos a Dios como el ser más
perfecto y poderoso imaginable. Por la definición de Dios, el segundo Dios (que
existe) es el más poderoso y más perfecto. Por consiguiente, el segundo Dios es
el que encaja en la definición. El primer Dios (que no existe) es más débil y
menos perfecto que el segundo, y por consiguiente no encaja en la definición de
Dios. Así pues, Dios debe existir. En otras palabras, si definimos a Dios como
«el ser del que nada mayor que él puede ser concebido», entonces Dios debe
existir porque, si no lo hiciera, sería posible concebir un Dios mucho mayor
que sí existe. Esta prueba bastante ingeniosa es, a diferencia de las de santo
Tomás de Aquino, totalmente independiente del acto de la Creación y descansa
únicamente en la definición del ser perfecto.
Notablemente, estas «pruebas» de la existencia de Dios
perduraron durante más de setecientos años, desafiando los repetidos retos de
científicos y lógicos. La razón para esto es que no se conocía lo suficiente
sobre las leyes fundamentales de la física y la biología. De hecho, sólo en el
siglo pasado han sido descubiertas nuevas leyes de la naturaleza que pueden
aislar los fallos potenciales de estas pruebas.
El fallo en la prueba cosmológica, por ejemplo, es que la
conservación de la masa y la energía es suficiente para explicar el movimiento
sin apelar a un Primer Motor. Por ejemplo, las moléculas de gas pueden rebotar
entre las paredes de un recipiente sin que se requiera nada o nadie que las
mueva. En principio, estas moléculas pueden moverse para siempre, sin que se
requiera comienzo o fin. Así pues, no hay necesidad de un Primer o un Último
Motor mientras se conserven la masa y la energía.
En cuanto a la prueba ideológica, la teoría de la evolución
demuestra que es posible crear formas de vida superiores y más complejas a
partir de otras más primitivas por medio del azar y la selección. En última
instancia, podemos rastrear el origen de la propia vida hasta la formación
espontánea de moléculas de proteínas en los primitivos océanos de la Tierra sin
apelar a una inteligencia superior. Estudios realizados por Stanley L. Miller
en 1955 han demostrado que descargas eléctricas en un matraz que contenga
metano, amoniaco y otros gases que se encontraban en la atmósfera primitiva de
la Tierra, pueden crear espontáneamente moléculas complejas de hidrocarburos y
eventualmente aminoácidos (precursores de moléculas de proteína) y otras
moléculas orgánicas complejas. Así pues, no es necesario un Primer Diseñador
para crear los elementos esenciales de la vida; éstos pueden emerger
aparentemente de forma natural a partir de elementos químicos inorgánicos si se
les da el tiempo suficiente.
Y, finalmente, Immanuel Kant fue el primero en identificar
el error en la prueba ontológica tras siglos de confusión. Kant señaló que
afirmar que un objeto existe no lo hace más perfecto. Por ejemplo, esta prueba
puede utilizarse para demostrar la existencia del unicornio. Si definimos el
unicornio como el caballo más perfecto imaginable, y si los unicornios no
existen, entonces es posible imaginar un unicornio que sí existe. Pero decir
que existe no significa que sea más perfecto que un unicornio que no existe.
Por consiguiente, los unicornios no tienen que existir necesariamente. Y lo
mismo sucede con Dios.
¿Hemos hecho algún progreso desde la época de santo Tomás de
Aquino y san Anselmo?
Sí y no. Podemos decir que las teorías actuales de la
Creación están construidas sobre dos pilares: la teoría cuántica y la teoría de
la gravedad de Einstein. Podemos decir que, por primera vez en mil años, las
«pruebas» religiosas de la existencia de Dios están siendo reemplazadas por
nuestra comprensión de la termodinámica y la física de partículas. Sin embargo,
al reemplazar el acto divino de la Creación por el big bang, hemos sustituido
un problema por otro. Santo Tomás pensaba que él resolvía el problema de lo que
había antes de Dios definiéndole como el Primer Motor. Aún hoy aún seguimos
luchando con la cuestión de qué sucedió antes del big bang.
Por desgracia, las ecuaciones de Einstein dejan de ser
válidas a las distancias enormemente pequeñas y energías enormemente grandes
que se encuentran en el origen del universo. A distancias del orden de 10-33
centímetros, los efectos cuánticos dominan sobre la teoría de Einstein. Así
pues, para resolver las cuestiones filosóficas implicadas en el comienzo del
tiempo, debemos invocar necesariamente la teoría decadimensional.
A lo largo de este libro hemos resaltado el hecho de que las
leyes de la física se unifican cuando añadimos dimensiones más altas. Al
estudiar el big bang, vemos el reverso exacto de esta afirmación. El big bang,
como veremos, quizá se originó en la ruptura del universo decadimensional
original en un universo de cuatro y otro de seis dimensiones. Así pues, podemos
ver la historia del big bang como la historia de la división del espacio
decadimensional y, por lo tanto, la división de las simetrías que previamente
estaban unificadas. Éste, a su vez, es el tema de este libro al revés.
No sorprende, por consiguiente, que haya sido tan difícil
juntar las piezas de la dinámica del big bang. En efecto, yendo hacia atrás en
el tiempo, estamos reencajando las piezas del universo decadimensional.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 237-240
Los resultados del satélite COBE (Cosmic Background
Explorer) han dado confianza a los físicos en que comprendemos el origen del
universo a partir de una fracción de segundo posterior al big bang. Sin
embargo, aún nos quedan las cuestiones embarazosas sobre lo que precedió al big
bang y por qué ocurrió. La relatividad general, llevada al límite, da en última
instancia respuestas sin sentido. Einstein, al comprender que la relatividad
general dejaba simplemente de ser válida a dichas distancias enormemente
pequeñas, trató de ampliar la relatividad general a una teoría más global que
pudiera explicar estos fenómenos. En el instante del big bang, esperamos que
los efectos cuánticos sean la fuerza dominante que supere abrumadoramente a la
gravedad. La clave del origen del big bang, por consiguiente, es una teoría
cuántica de la gravedad. Hasta ahora, la única teoría que puede afirmar que
resuelve el misterio de lo que sucedió antes del big bang es la teoría de
supercuerdas decadimensional. Los científicos están conjeturando precisamente
ahora cómo se desdobló el universo decadimensional en un universo de cuatro y
otro de seis dimensiones. ¿Qué aspecto tiene nuestro universo gemelo?
Michio Kaku
Hiperespacio, página 247
El problema fundamental al que se enfrenta la teoría de
supercuerdas es éste: de los millones de universos posibles que pueden ser
generados matemáticamente por la teoría de supercuerdas, ¿cuál es el correcto?
Michio Kaku
Hiperespacio, página 255
El problema es que la teoría de perturbaciones, una de las
herramientas principales de la física, no sirve de mucho en este caso. La
teoría de perturbaciones (que añade pequeñas correcciones cuánticas de forma
sucesiva) fracasa en dividir la teoría decadimensional en cuatro y seis
dimensiones. Por ello estamos obligados a utilizar métodos no perturbativos,
que son notoriamente difíciles de utilizar. Ésta es la razón de que no podamos
resolver la teoría de cuerdas. Como dijimos antes, la teoría de campos de cuerdas,
desarrollada por Kikkawa y yo, y posteriormente mejorada por Witten, no puede
por el momento ser resuelta de forma no perturbativa. Nadie es suficientemente
inteligente.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 256
Una vez tuve un compañero de habitación que era licenciado
en historia. Recuerdo que un día me advirtió sobre la revolución de los
ordenadores, que con el tiempo podrían dejar sin empleo a los físicos. «Después
de todo —decía—, los ordenadores pueden calcularlo todo, ¿o no?» Para él, sólo
era cuestión de tiempo el que los matemáticos planteasen cualquier cuestión de
física al ordenador y los físicos fuesen a la cola del paro. Quedé sorprendido
por el comentario, porque para un físico un ordenador no es otra cosa que una
máquina de sumar avanzada, un idiota impecable. Suple con velocidad lo que le
falta en inteligencia. Uno tiene que introducir la teoría en el ordenador antes
de que éste pueda hacer un cálculo. El ordenador no puede generar nuevas
teorías por sí solo. Además, incluso si se conoce una teoría, el ordenador
puede tardar una cantidad infinita de tiempo en resolver el problema. De hecho,
computar todas las cuestiones realmente interesantes en física necesitaría una
cantidad infinita de tiempo de cálculo. Éste es el problema de la teoría de cuerdas.
Aunque Vafa y sus colegas hayan producido millones de soluciones posibles,
llevaría una cantidad infinita de tiempo decidir cuál de los millones de
posibilidades era la correcta, o calcular soluciones a problemas cuánticos que
implican el extraño proceso del efecto túnel, uno de los fenómenos cuánticos
más difíciles de resolver.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 256
Efecto túnel a través del espacio y del tiempo
En definitiva, estamos planteando la misma cuestión
propuesta por Kaluza en 1919 —¿dónde está la quinta dimensión? —, pero ahora en
un nivel mucho más alto. Como Klein señaló en 1926, la respuesta a esta
cuestión tiene que ver con la teoría cuántica. Quizá el fenómeno más
extraordinario (y complejo) de la teoría cuántica es el efecto túnel.
Por ejemplo, yo estoy ahora sentado en una silla. La idea de
que mi cuerpo atraviese repentinamente las moléculas de la pared cercana y se
reúnan, sin ser invitadas, en la sala de estar de alguna otra persona no es una
idea agradable. También es poco probable. Sin embargo, la mecánica cuántica
postula que existe una probabilidad finita (aunque pequeña) de que incluso los
sucesos más extraños y poco probables —tales como despertarnos una mañana y
encontrar nuestra cama en mitad de la selva amazónica— sucedan realmente. Todos
los sucesos, por muy extraños que sean, son reducidos a probabilidades por la
teoría cuántica.
Este efecto túnel suena más a ciencia ficción que a ciencia
real. Sin embargo, el efecto túnel puede ser medido en el laboratorio y, de
hecho, resuelve el enigma de la desintegración radiactiva. Normalmente, el
núcleo de un átomo es estable. Los protones y neutrones en el interior del
núcleo están ligados por la fuerza nuclear. Sin embargo, hay una pequeña
probabilidad de que el núcleo se divida, de que los protones y neutrones puedan
escapar por efecto túnel a través de la gran barrera de energía, la fuerza
nuclear que mantiene el núcleo unido. Por consiguiente, podríamos decir que, en
general, todos los núcleos deben ser estables. Pero es un hecho innegable que
los núcleos de uranio realmente se desintegran cuando no deberían hacerlo; de
hecho, la ley de conservación de la energía se viola brevemente cuando los
neutrones de los núcleos abren su túnel a través de la barrera.
La cuestión, no obstante, es que estas probabilidades
tienden a cero para objetos grandes, tales como los seres humanos. La
probabilidad de que pasemos por efecto túnel a través de una pared durante el
tiempo de vida del universo conocido es infinitesimalmente pequeña. Por
consiguiente, puedo suponer sin temor a equivocarme que yo no seré transportado
involuntariamente a través de la pared, al menos dentro de mi tiempo de vida.
Análogamente, nuestro universo, que originalmente podría haber empezado como un
universo decadimensional, no era estable; explotó por efecto túnel en un
universo de cuatro y otro de seis dimensiones.
Para comprender esta forma de efecto túnel, pensemos en una
película imaginaria de Charlie Chaplin en la que él mismo está tratando de estirar
una sábana en una cama de gran tamaño. La sábana es de las que tienen bandas
elásticas en las esquinas. Pero es demasiado pequeña, de modo que él tiene que
tirar para colocar, de una en una, las bandas elásticas alrededor de cada
esquina del colchón. Él respira con satisfacción una vez que ha estirado
uniformemente la sábana alrededor de las cuatro esquinas de la cama. Pero la
tensión es demasiado grande; una banda elástica salta de una esquina, y la
sábana se enrolla. Frustrado, tira de esta banda elástica para colocarla
alrededor de la esquina, sólo para ver que otra banda salta en otra esquina.
Cada vez que coloca una banda elástica alrededor de una esquina, otra banda
salta en otra esquina.
Este proceso se denomina ruptura de simetría. La sábana uniformemente
estirada posee un alto grado de simetría. Usted puede girar la cama 180 grados
alrededor de cualquier eje y la sábana permanece igual. Este estado altamente
simétrico se denomina el falso vacío. Aunque el falso vacío aparece muy
simétrico, no es estable. La sábana no quiere estar en esta condición estirada.
Hay demasiada tensión. La energía es demasiado alta. Por ello, una banda
elástica salta y la sábana se enrolla. La simetría se rompe, y la sábana pasa a
un estado de energía más baja con menor simetría. Si rotamos la sábana
enrollada 180 grados alrededor de un eje ya no volvemos a tener la misma
sábana.
Reemplacemos ahora la sábana por el espacio-tiempo
decadimensional, el espacio-tiempo de simetría definitiva. En el comienzo del
tiempo, el universo era perfectamente simétrico. Si alguien hubiera estado allí
en ese instante, podría moverse libremente y sin problemas por cualquiera de
las diez dimensiones. En esa época la gravedad y las fuerzas débil, fuerte y
electromagnética estaban todas ellas unificadas por la supercuerda. Toda la
materia y las fuerzas formaban parte del mismo multiplete de cuerda. Sin
embargo, esta simetría no podía durar. El universo decadimensional, aunque
perfectamente simétrico, era inestable, exactamente igual que la sábana, y
estaba en un falso vacío. Por lo tanto, el paso por efecto túnel hacia un
estado de menor energía era inevitable. Cuando finalmente ocurrió el efecto
túnel, tuvo lugar una transición de fase y se perdió la simetría.
Puesto que el universo empezó a dividirse en un universo de
cuatro y otro de seis dimensiones, el universo ya no era simétrico. Seis
dimensiones se habían enrollado, de la misma forma que la sábana se enrolla
cuando una cinta elástica salta de una esquina del colchón. Pero nótese que la
sábana puede enrollarse de cuatro maneras, dependiendo de qué esquina haya
saltado. Para el universo decadimensional, sin embargo, existen aparentemente
millones de modos de enrollarse. Para calcular qué estado prefiere el universo
decadimensional, necesitamos resolver la teoría de campos de cuerdas utilizando
la teoría de transiciones de fase, el problema más difícil en la teoría
cuántica.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 257
Con respecto a la teoría de supercuerdas, los físicos
suponen (pero todavía no pueden demostrar) que el universo decadimensional
original era inestable y pasó por efecto túnel a un universo de cuatro y otro
de seis dimensiones. Así pues, el universo original estaba en el estado del
falso vacío, el estado de máxima simetría, mientras que hoy estamos en el
estado roto del verdadero vacío. Esto plantea una cuestión perturbadora: ¿Qué
sucedería si nuestro universo no estuviera realmente en el verdadero vacío?
¿Qué sucedería si la supercuerda sólo escogió temporalmente nuestro universo, pero
el verdadero vacío está entre los millones de posibles calidoscopios? Esto
tendría consecuencias desastrosas. En muchos otros calidoscopios descubrimos
que no está presente el Modelo Estándar. Por consiguiente, si el verdadero
vacío fuera realmente un estado donde el Modelo Estándar no está presente,
entonces todas las leyes de la química y la física, tal como las conocemos, se
vendrían abajo. Si esto ocurriese, una burbuja minúscula podría aparecer
repentinamente en nuestro universo. Dentro de esta burbuja, el Modelo Estándar
ya no es válido, de modo que habría que aplicar un conjunto diferente de leyes
químicas y físicas. La materia en el interior de la burbuja se desintegraría y
quizá se reconstruiría de formas diferentes. Esta burbuja se expandiría entonces
a la velocidad de la luz, tragándose sistemas completos de estrellas, galaxias
y cúmulos galácticos, hasta engullir el universo entero. Nosotros nunca
veríamos su llegada. Al viajar a la velocidad de la luz, nunca podría ser
observada por adelantado. Nunca sabríamos qué es lo que se nos viene encima.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 262
Una sola supernova puede brillar temporalmente como toda una
galaxia de 100.000 millones de estrellas.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 270
El viaje en el tiempo significaría que nunca podría
resolverse completamente cualquier suceso histórico.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 287
Quizá la más loca de estas paradojas del viaje en el tiempo
del segundo tipo fue ideada por Robert Heinlein en su clásico relato corto «All
you Zombies—». Una niña es misteriosamente abandonada en un orfanato de
Cleveland en 1945. «Jane» crece solitaria y triste, sin saber quiénes son sus
padres, hasta que un día se siente extrañamente atraída por un vagabundo. Ella
se enamora de él. Pero precisamente cuando parece que las cosas empiezan a ir
bien para Jane, ocurren una serie de desastres. En primer lugar, se queda
embarazada del vagabundo, que luego desaparece. En segundo lugar, durante el
complicado parto, los doctores descubren que Jane tiene dos conjuntos de
órganos sexuales y, para salvar su vida, se ven obligados a transformar
quirúrgicamente a «ella» en «él». Finalmente, un misterioso extraño rapta a su
hija de la sala de partos. Destrozado por estos desastres, rechazado por la
sociedad, desahuciado por el destino, «él» se convierte en un borracho
vagabundo. Jane no sólo ha perdido a sus padres y a su amor, sino que también
ha perdido a su única hija. Años más tarde, en 1970, entra en un bar solitario,
llamado Pop’s Place, y cuenta su patética historia a un viejo camarero. El
compasivo camarero ofrece al vagabundo la oportunidad de vengarse del extraño
que la dejó embarazada y abandonada, a condición de que se una al «cuerpo de
viajeros del tiempo». Ambos entran en una máquina del tiempo, y el camarero
deja al vagabundo en 1963. El vagabundo se siente extrañamente atraído por una
joven huérfana, que luego se queda embarazada. El camarero sigue a continuación
nueve meses hacia adelante, secuestra a la niña del hospital y la abandona en
un orfanato en 1945. Luego, el camarero deja al vagabundo totalmente confuso en
1985, para alistarse en el cuerpo de viajeros del tiempo. El vagabundo consigue
rehacer su vida, se convierte en un miembro anciano y respetado del cuerpo de
viajeros del tiempo, y luego se disfraza de camarero y tiene su misión más
difícil: una cita con el destino, encontrarse con un cierto vagabundo en Pop’s
Place en 1970. La pregunta es: ¿quién es la madre, el padre, el abuelo, la
abuela, el hijo, la hija, la nieta y el nieto de Jane? La muchacha, el
vagabundo y el camarero, por supuesto, son todos la misma persona. Estas
paradojas pueden causarle mareos, especialmente si usted trata de desentrañar
la retorcida parentela de Jane. Si dibujamos el árbol genealógico de Jane,
encontramos que todas las ramas se curvan hacia atrás sobre sí mismas, como en
un círculo. Llegamos a la sorprendente conclusión de que ¡ella es su propia
madre y padre! Ella es todo un árbol genealógico en sí misma.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 289
Nuestra línea de universo nunca empieza ni termina
realmente. Incluso cuando morimos, las líneas de universo de las moléculas de
nuestros cuerpos siguen conservándose. Estas moléculas pueden dispersarse en el
aire o en el suelo, pero describirán sus propias líneas de universo sin fin.
Análogamente, cuando nacemos, las líneas de universo de las moléculas
procedentes de nuestra madre se juntan en un bebé. En ningún punto se rompen
estas líneas de universo ni aparecen de la nada. Para ver cómo encaja todo
esto, tomemos el ejemplo sencillo de nuestra propia línea de universo personal.
En 1950, pongamos por caso, se encontraron nuestro padre y nuestra madre, se
enamoraron y engendraron un bebé (nosotros). De este modo, las líneas de
universo de nuestra madre y nuestro padre colisionaron y produjeron una tercera
línea de universo (la nuestra). Eventualmente, cuando alguien muere las líneas
de universo que forman la persona se dispersan en miles de millones de líneas
de universo de sus moléculas. Desde este punto de vista, un ser humano puede
definirse como una colección temporal de líneas de universo de moléculas. Estas
líneas de universo estaban dispersas antes de que naciéramos, se juntaron para
formar nuestros cuerpos, y se volverán a dispersar cuando muramos. La Biblia
dice: «del polvo al polvo». En esta imagen relativista podríamos decir: «de las
líneas de universo a las líneas de universo». Nuestra línea de universo
contiene así toda la información concerniente a nuestra historia. Todo lo que
nos ha sucedido —desde nuestra primera bicicleta hasta nuestra primera cita o
nuestro primer trabajo— está registrado en nuestra línea de universo.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 291
En algunos círculos, Gödel era conocido como un aguafiestas.
En 1931, se hizo famoso (o, en realidad, infame) cuando probó, contrariamente a
cualquier expectativa, que no se puede demostrar la coherencia de la
aritmética. Con ello arruinó un sueño de dos mil años, que se remontaba a
Euclides y los griegos, y que tenía que haber sido el logro que coronase las
matemáticas: reducir todas las matemáticas a un pequeño conjunto coherente de
axiomas de los que todo podría derivarse. En un tour de force matemático, Gödel
demostró que siempre existirán teoremas de la aritmética cuya corrección o
incorrección nunca puede demostrarse a partir de los axiomas de la aritmética;
es decir, la aritmética siempre será incompleta. El resultado de Gödel fue el
desarrollo más sorprendente e inesperado en la lógica matemática en quizá mil
años. Las matemáticas, que otrora se consideraban las más puras de todas las
ciencias porque eran exactas y seguras, inmunes a la desagradable crudeza de
nuestro mundo material, se hacían ahora inseguras. Después de Gödel, la base
fundamental de las matemáticas parecía quedar a la deriva. (Hablando
crudamente, la notable demostración de Gödel empezaba mostrando que hay
curiosas paradojas en la lógica. Por ejemplo, consideremos el enunciado «Esta
sentencia es falsa». Si la sentencia es verdadera, entonces se sigue que es
falsa. Si la sentencia es falsa, entonces la sentencia es verdadera. O
consideremos el enunciado «Yo soy un mentiroso». Entonces yo soy un mentiroso
sólo si digo la verdad. Gödel formuló entonces el enunciado «Esta sentencia no
puede demostrarse verdadera». Si la sentencia es correcta, entonces no puede
demostrarse que sea correcta. Construyendo cuidadosamente una compleja madeja
de paradojas semejantes, Gödel demostró que existen enunciados verdaderos que no
pueden ser demostrados utilizando la aritmética.)
Michio Kaku
Hiperespacio, página 294
Normalmente, los físicos teóricos preguntan: «¿Cuáles son
las leyes de la física?» y/o «¿Qué predicen dichas leyes acerca del Universo?».
En este artículo, nosotros preguntamos, en su lugar: «¿Qué limitaciones ponen
las leyes de la física a las actividades de una civilización arbitrariamente
avanzada?». Esto llevará a algunas investigaciones interesantes sobre las
propias leyes. Empezamos preguntando si las leyes de la física permiten a una
civilización arbitrariamente avanzada construir y mantener agujeros de gusano
para viajes interestelares.
La frase clave es, por supuesto, «civilización
arbitrariamente avanzada». Las leyes de la física nos dicen lo que es posible,
no lo que es práctico. Las leyes de la física son independientes de lo que
pudiera costar el verificarlas. De este modo, lo que es teóricamente posible
puede superar el producto nacional bruto del planeta Tierra. Thorne y sus
colegas fueron cuidadosos en afirmar que esta civilización mítica, que puede
dominar el poder de los agujeros de gusano, debe ser «arbitrariamente
avanzada»; es decir, capaz de realizar todos los experimentos que son posibles
(incluso si no son prácticos para los terrícolas).
Con gran satisfacción, pronto encontraron con notable
facilidad una solución sorprendentemente simple que satisfacía todas sus
rígidas condiciones. No era una típica solución de agujero negro en absoluto,
de modo que no tuvieron que preocuparse por todos los problemas de ser
desgajados por una estrella colapsada. Bautizaron a su solución como el
«agujero de gusano practicable», para distinguirlo de las otras soluciones de
agujero de gusano que no eran practicables por una nave espacial. Estaban tan
excitados por su solución que se la comunicaron a Sagan, quien entonces
incorporó algunas de sus ideas en su novela. De hecho, quedaron tan
sorprendidos por la simplicidad de su solución que estaban convencidos de que
un estudiante que empezase su doctorado en física sería capaz de comprenderla.
En el otoño de 1985, en el examen final de un curso de relatividad general
impartido en el Caltech, Thorne dio la solución de agujero de gusano a sus
estudiantes sin decirles lo que era, y les pidió que dedujeran sus propiedades
físicas. (La mayoría de los estudiantes dio análisis matemáticos detallados de
la solución, pero no se dieron cuenta de que tenían ante ellos una solución que
permitía el viaje en el tiempo.)
Si los estudiantes hubieran sido un poco más observadores en
ese examen final habrían sido capaces de deducir algunas propiedades bastante
sorprendentes del agujero de gusano. De hecho, hubieran descubierto que un
viaje a través de este agujero de gusano practicable sería tan cómodo como un
viaje en avión. Las máximas fuerzas gravitatorias experimentadas por los
viajeros no superarían 1 g. En otras palabras, su peso aparente no superaría a
su peso en la Tierra. Además, los viajeros nunca tendrían que preocuparse de
que la entrada del agujero de gusano se cerrara durante el viaje. El agujero de
gusano de Thorne está, de hecho, abierto permanentemente. En lugar de necesitar
un millón o mil millones de años, un viaje a través del agujero de gusano
practicable sería abordable. Morris y Thorne escriben que «el viaje será completamente
cómodo y requerirá un total de unos 200 días», o menos.
Hasta aquí, Thorne advierte que las paradojas del tiempo que
uno halla normalmente en las películas no se encuentran: «De la exposición a
los guiones de ciencia ficción (por ejemplo, aquellos en los que uno vuelve
atrás en el tiempo y se mata a sí mismo) uno podría esperar que las CTC den
lugar a trayectorias iniciales con multiplicidades nulas» (es decir,
trayectorias que son imposibles). Sin embargo, él ha demostrado que las CTC que
aparecen en su agujero de gusano parecen cumplir el pasado, más que cambiarlo o
iniciar paradojas temporales.
Finalmente, al presentar estos resultados sorprendentes a la
comunidad científica, Thorne escribía: «Se presenta una nueva clase de
soluciones de las ecuaciones de campo de Einstein, que describen agujeros de
gusano que, en principio, podrían ser atravesados por seres humanos».
Hay, por supuesto, una trampa en todo esto, que es una razón
por la que hoy no tenemos máquinas del tiempo. El último paso en el cálculo de
Thorne consistía en deducir la naturaleza exacta de la materia y la energía
necesarias para crear este maravilloso agujero de gusano practicable. Thorne y
sus colegas descubrieron que en el centro del agujero de gusano debe haber una
forma de materia «exótica» que tiene propiedades inusuales. Thorne apunta
rápidamente que, aunque inusual, esta forma de materia «exótica» no parece
violar ninguna de las leyes de la física conocidas. Él advierte que, en algún
momento futuro, los científicos pueden demostrar que la materia exótica no
existe. Sin embargo, la materia exótica parece ser, por el momento, una forma
perfectamente aceptable de materia siempre que uno tenga acceso a una
tecnología suficientemente avanzada. Thorne escribe confiadamente que «a partir
de un solo agujero de gusano, una civilización arbitrariamente avanzada puede
construir una máquina para viajar hacia atrás en el tiempo».
Michio Kaku
Hiperespacio, página 302-304
Una versión de la máquina del tiempo de Thorne consiste en
dos cabinas, cada una de las cuales contiene dos placas de metal paralelas. Los
intensos campos eléctricos creados entre cada par de placas (mayores que
cualquier cosa posible con la tecnología actual) rizan el tejido del
espacio-tiempo, creando un agujero en el espacio que une las dos cabinas. Una
cabina se coloca entonces en una nave espacial y es acelerada hasta velocidades
próximas a la de la luz, mientras que la otra permanece en la Tierra. Puesto
que un agujero de gusano puede conectar dos regiones del espacio con tiempos
diferentes, un reloj en la primera cabina marcha más despacio que un reloj en
la segunda cabina. Debido a que el tiempo transcurriría a diferentes
velocidades en los dos extremos del agujero de gusano, cualquiera que entrase
en un extremo del agujero de gusano sería instantáneamente lanzado al pasado o
al futuro…
Aparentemente, el razonamiento matemático de Thorne es
impecable. Las ecuaciones de Einstein muestran en realidad que las soluciones
de agujero de gusano permiten que el tiempo transcurra a diferentes velocidades
en cada extremo del agujero de gusano, de modo que en principio el viaje en el
tiempo es posible. El truco, por supuesto, consiste en crear el agujero de
gusano en primer lugar. Como Thorne y sus colaboradores señalan rápidamente, el
principal problema es cómo dominar suficiente energía para crear y mantener un
agujero de gusano con materia exótica.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 305-306
Hawking es uno de los fundadores de una nueva disciplina
científica, denominada cosmología cuántica. A primera vista, esto parece una
contradicción en los términos. La palabra cuántico se aplica al mundo
infinitesimalmente pequeño de los quarks y los neutrinos, mientras que
cosmología significa la extensión casi ilimitada del espacio exterior. Sin
embargo, Hawking y otros creen ahora que las preguntas finales de la cosmología
sólo pueden ser respondidas por la teoría cuántica. Hawking lleva la cosmología
cuántica a sus últimas consecuencias cuánticas, que permiten la existencia de
un número infinito de universos paralelos.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 310
El objetivo al que se enfrentan los cosmólogos cuánticos es
verificar matemáticamente esta conjetura, demostrar que la función de onda del
universo es grande para nuestro universo presente y prácticamente nula para los
demás universos. Esto demostraría entonces que nuestro universo familiar es en
cierto sentido único y también estable. (Por el momento, los cosmólogos
cuánticos son incapaces de resolver este importante problema.)
Michio Kaku
Hiperespacio, página 312
Quizá, entre los miles de millones de universos paralelos,
sólo uno (el nuestro) tiene el conjunto correcto de leyes físicas para permitir
la vida
Michio Kaku
Hiperespacio, página 313
El primer debate concierne al principio antrópico. Durante
siglos, los científicos han aprendido a ver el universo como algo
fundamentalmente independiente de las inclinaciones humanas. Ya no proyectamos
nuestros prejuicios y caprichos humanos sobre cada descubrimiento científico.
Históricamente, sin embargo, los primeros científicos incurrieron a menudo en
la falacia del antropomorfismo, que supone que objetos y animales tienen
cualidades de tipo humano. Este error lo comete cualquiera que ve que sus
animales de compañía manifiestan emociones y sentimientos humanos. (También lo
cometen los guionistas de Hollywood que suponen regularmente que seres
similares a nosotros poblarían planetas en órbita alrededor de las estrellas
del cielo.)
El antropomorfismo es un viejo problema. El filósofo jonio
Jenófanes se lamentaba en cierta ocasión: «Los hombres imaginan que los dioses
han nacido, y llevan ropas y tienen voces y formas como las nuestras … Sí, los
dioses de los etíopes son negros y de nariz chata, y los dioses de los tracios
tienen el pelo rojo y los ojos azules». En las últimas décadas, algunos
cosmólogos se han sentido horrorizados al descubrir que el antropomorfismo se
reintroducía en la ciencia bajo la máscara del principio antrópico, algunos de
cuyos defensores declaran abiertamente que les gustaría volver a colocar a Dios
en la ciencia.
Realmente, existe algún valor científico en este extraño
debate sobre el principio antrópico, que gira en torno al hecho
incontrovertible de que, si las constantes físicas del universo fueran alteradas
en la más mínima cantidad, la vida en el universo sería imposible. ¿Es este
hecho notable sólo una coincidencia afortunada, o manifiesta el trabajo de
algún Ser Supremo?
Existen dos versiones del principio antrópico. La versión
«débil» afirma que el hecho de que la vida inteligente (nosotros) existe en el
universo debería tomarse como un hecho experimental que nos ayuda a comprender
las constantes del universo. Como lo explica el premio Nobel Steven Weinberg,
«el mundo es como es, al menos en parte, porque de otro modo no habría nadie
para preguntar por qué es como es». Expresada de esta forma, la versión débil
del principio antrópico es difícilmente discutible.
Para tener vida en el universo, se necesita una rara
conjunción de muchas coincidencias. La vida, que depende de una variedad de
complejas reacciones bioquímicas, puede fácilmente hacerse imposible si
cambiamos alguna de las constantes de la química y la física en una pequeña
cantidad. Por ejemplo, si las constantes que gobiernan la física nuclear
cambiasen, aunque fuera ligeramente, entonces la nucleosíntesis y la creación
de los elementos pesados en las estrellas y supernovas podría hacerse
imposible. Los átomos podrían hacerse inestables o imposibles de crear en las
supernovas. La vida depende de los elementos pesados (elementos por encima del
hierro) para la creación de ADN y moléculas de proteínas. Así pues, el más
pequeño cambio en la física nuclear haría que los elementos pesados del
universo fuesen imposibles de fabricar en las estrellas. Somos hijos de las
estrellas; sin embargo, si las leyes de la física nuclear cambiasen lo más
mínimo, nuestras «madres» serían incapaces de tener «hijos» (nosotros). Como un
ejemplo más, se puede afirmar con seguridad que la creación de la vida en los
océanos primitivos necesitó probablemente mil o dos mil millones de años. Sin
embargo, si se pudiera contraer de alguna forma la vida media del protón hasta
dejarla en varios millones de años, entonces la vida sería imposible. No habría
tiempo suficiente para crear vida a partir de colisiones aleatorias de
moléculas.
En otras palabras, el hecho mismo de que existimos en el
universo para plantear estas cuestiones acerca de él significa que debe haber
ocurrido necesariamente una compleja secuencia de sucesos. Significa que las
constantes físicas de la naturaleza deben tener un cierto intervalo de valores
para que las estrellas vivan el tiempo suficiente para crear los elementos
pesados de nuestros cuerpos, para que los protones no se desintegren demasiado
rápidamente antes de que la vida tenga una oportunidad de germinar, y así
sucesivamente. En otras palabras, la existencia de seres humanos que pueden
plantearse cuestiones sobre el universo impone un enorme número de rígidas
restricciones sobre la física del universo; por ejemplo, su edad, su
composición química, su temperatura, su tamaño y sus procesos físicos.
Reparando en estas coincidencias cósmicas, el físico Freeman
Dyson escribió en cierta ocasión: «Cuando miramos en el Universo e
identificamos los muchos accidentes de la física y la astronomía que han
colaborado en nuestro beneficio, casi parece que el Universo debe haber sabido,
en cierto sentido, que nosotros íbamos a venir». Esto nos lleva a la versión
«fuerte» del principio antrópico, que afirma que todas las constantes físicas
del universo han sido escogidas de forma precisa (por Dios o por algún Ser
Supremo) para que la vida sea posible en nuestro universo. Puesto que plantea
cuestiones sobre una deidad, esta versión fuerte es mucho más controvertida
entre los científicos.
Es concebible que, si lo único que se requiriese para hacer
posible la vida es que unas pocas constantes de la naturaleza asumieran ciertos
valores, esto podría haber sido fruto del ciego azar. Sin embargo, parece que
un gran conjunto de constantes físicas debe asumir una banda estrecha de
valores para que se forme la vida en nuestro universo. Puesto que accidentes de
este tipo son altamente improbables, quizá una inteligencia divina (Dios)
escogió exactamente estos valores para crear la vida.
Cuando los científicos oyen hablar por primera vez de alguna
versión del principio antrópico, inmediatamente se quedan estupefactos. El
físico Heinz Pagels recordaba: «Aquí había una forma de razonamiento
completamente ajena a la forma normal que siguen los físicos teóricos en sus
asuntos».
El argumento antrópico es una versión más avanzada del viejo
argumento de que Dios situó la Tierra precisamente a la distancia justa del
Sol. Si Dios hubiese situado la Tierra demasiado próxima, entonces estaría
demasiado caliente para mantener la vida. Si Dios hubiera situado la Tierra
demasiado lejos, entonces estaría demasiado fría. La falacia de este argumento
reside en que millones de planetas en la galaxia están situados probablemente a
la distancia incorrecta de su sol y, por lo tanto, la vida en ellos es
imposible. Sin embargo, algunos planetas estarán, por puro accidente, a la
distancia correcta de su sol. Nuestro planeta es uno de ellos y por eso estamos
aquí para discutir la cuestión.
Con el tiempo, la mayoría de los científicos quedan
desilusionados con el principio antrópico porque no tiene poder predictivo, ni
puede ser verificado. Pagels concluía con pesar que «a diferencia de los
principios de la física, no proporciona ninguna forma de determinar si es
correcto o falso; no hay manera de verificarlo. A diferencia de los principios
físicos convencionales, el principio antrópico no está sujeto a falsación
experimental —la señal cierta de que no es un principio científico». El físico
Alan Guth dice con franqueza: «Emocionalmente, me parece un camino equivocado …
El principio antrópico es algo que la gente propone si no pueden pensar en algo
mejor que hacer».
Michio Kaku
Hiperespacio, página 291
… a menudo se ha dicho que, de todas las teorías propuestas
en este siglo, la más absurda es la teoría cuántica. Algunos dicen que la única
cosa que la teoría cuántica tiene a su favor, de hecho, es que es
indudablemente correcta.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 320
Según Hawking, puede haber un número infinito de universos
alternativos coexistiendo con el nuestro, todos los cuales están conectados por
una madeja infinita de agujeros de gusano.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 328
Si los argumentos puramente matemáticos de Coleman fueran
correctos, proporcionarían fuerte evidencia experimental de que los agujeros de
gusano son una característica esencial de todos los procesos físicos, y no sólo
castillos en el aire. Significaría que los agujeros de gusano que conecten
nuestro universo con un número infinito de universos muertos son esenciales
para impedir que nuestro universo se arrugue en una bola compacta y minúscula,
o que explote a velocidades fantásticas. Significaría que los agujeros de
gusano son la característica esencial que hace a nuestro universo relativamente
estable.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 330
Nuestra galaxia, por ejemplo, contiene alrededor de
doscientos mil millones de estrellas. Para obtener una cifra aproximada del
número de estrellas con formas de vida inteligente, podemos hacer la siguiente
estimación muy cruda. Podemos ser conservadores y decir que el 10 por 100 de
estas estrellas son estrellas amarillas muy parecidas al Sol, que el 10 por 100
de éstas tienen planetas que orbitan a su alrededor, que el 10 por 100 de éstas
tienen planetas similares a la Tierra con atmósferas compatibles con la vida,
que el 10 por 100 tienen atmósferas similares a la de la Tierra con formas de
vida creciendo en ellos, y que el 10 por 100 de éstos tienen formas de vida
inteligente. Esto significa que una millonésima de los doscientos mil millones
de estrellas en la galaxia tendrán probablemente alguna forma de vida
inteligente, lo que implica que unas doscientas mil estrellas tendrían planetas
albergando alguna forma de vida inteligente.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 346
El astrónomo Nikolai Kardashev de la antigua Unión Soviética
clasificó en cierta ocasión las civilizaciones futuras de la siguiente forma:
Una civilización Tipo I es la que controla los recursos
energéticos de todo un planeta. Esta civilización puede controlar el clima,
impedir los terremotos, explotar las profundidades de la corteza terrestre, y
cultivar los océanos. Esta civilización ha completado ya la exploración de su
sistema solar.
Una civilización Tipo II es la que controla la potencia del
propio sol. Esto no significa aprovecharse pasivamente de la energía solar;
esta civilización explota el sol. Las necesidades energéticas de esta
civilización son tan grandes que consume directamente la potencia del sol para
impulsar sus máquinas. Esta civilización empezará la colonización de sistemas
estelares locales.
Una civilización Tipo III es la que controla la potencia de
toda una galaxia. Como fuente de alimentación, aprovecha la potencia de miles
de millones de sistemas estelares. Probablemente ha dominado las ecuaciones de
Einstein y puede manipular el espacio-tiempo a voluntad.
La base de esta clasificación es bastante simple: cada nivel
se establece según la base de la fuente de alimentación que da energía a la
civilización. Las civilizaciones Tipo I utilizan la potencia de todo un
planeta. Las civilizaciones Tipo II utilizan la potencia de toda una estrella.
Las civilizaciones Tipo III utilizan la potencia de toda una galaxia. Esta
clasificación ignora cualquier predicción relativa a la naturaleza detallada de
las civilizaciones futuras (que están expuestas a resultar falsas) y en su
lugar se centra en aspectos que pueden ser razonablemente comprendidos mediante
las leyes de la física, tales como el suministro de energía.
Nuestra civilización, por el contrario, puede ser
clasificada como una civilización Tipo 0, una civilización que simplemente está
empezando a aprovechar recursos planetarios, pero que no tiene la tecnología y
los recursos para controlarlos. Una civilización Tipo 0 como la nuestra extrae
su energía de combustibles fósiles como el petróleo y el carbón y, en gran parte
del Tercer Mundo, de la fuerza bruta humana. Nuestros mayores ordenadores ni
siquiera pueden predecir el tiempo, y mucho menos controlarlo. Visto desde esta
perspectiva más amplia, nosotros como civilización somos un recién nacido.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 338-341
No sólo nuestra sociedad, sino cualquier civilización
inteligente en la galaxia que desarrolle una sociedad industrial, descubrirá el
elemento 92 (uranio) y, con él, la capacidad de destrucción masiva. El elemento
92 tiene la curiosa propiedad de sostener una reacción en cadena y liberar la
enorme cantidad de energía almacenada dentro de su núcleo. Con la capacidad
para dominar el elemento 92 viene la capacidad para o bien liberar a nuestra
especie de la escasez, la ignorancia y el hambre, o bien de consumir el planeta
en fuego nuclear. Sin embargo, la potencia del elemento 92 sólo puede ser
liberada cuando una especie inteligente alcanza un cierto punto de desarrollo
como civilización Tipo 0. Depende del tamaño de su unidad social cohesionada y
su estado de desarrollo industrial. El fuego, por ejemplo, puede ser dominado
por grupos aislados de individuos inteligentes (tales como una tribu). La
fundición y la metalurgia primitiva, necesarias para la fabricación de armas,
requieren una unidad social mayor, que puede llegar a miles de personas (como
los habitantes de un pequeño pueblo). El desarrollo del motor de combustión
interna (por ejemplo, un motor de automóvil) requiere el desarrollo de una
compleja base química e industrial, que sólo puede ser lograda por una unidad
social cohesionada que llegue a millones de personas (por ejemplo, un
estado-nación). El descubrimiento del elemento 92 altera este equilibrio entre
el lento y continuo ascenso de la unidad social cohesionada y su desarrollo
tecnológico. La liberación de energía nuclear supera a los explosivos químicos
en un factor de un millón, pero el mismo estado-nación que puede dominar el
motor de combustión interna puede también refinar el elemento 92. De este modo,
se produce un grave desajuste, especialmente cuando el desarrollo social de
esta civilización hipotética está aún bloqueado en la forma de estados-nación
hostiles. Con el descubrimiento del elemento 92, la tecnología para la
mutilación y la destrucción sobrepasa bruscamente al lento desarrollo de las
relaciones sociales. Resulta natural concluir, por consiguiente, que
civilizaciones Tipo 0 surgieron en numerosas ocasiones en los últimos cinco a
diez mil millones de años de historia de nuestra galaxia, pero que todas
llegaron finalmente a descubrir el elemento 92. Si la capacidad tecnológica de
una civilización superó a su desarrollo social, entonces, con el ascenso de
estados-nación hostiles, existía una gran probabilidad de que la civilización
se destruyese a sí misma hace tiempo en una guerra atómica. Lamentablemente, si
vivimos lo suficiente para alcanzar estrellas lejanas en nuestro sector de la
galaxia, quizá podamos ver las cenizas de numerosas civilizaciones muertas que
dirimieron las pasiones nacionales, los celos personales y los odios raciales
con bombas nucleares.
(…)
Parece probable, por lo tanto, que civilizaciones avanzadas
brotaron en numerosas ocasiones dentro de nuestra galaxia y que pocas de ellas
superaron la barrera del uranio, especialmente si su tecnología sobrepasó a su
desarrollo social.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 354-355
¿Por qué no vemos otra vida inteligente en la galaxia? Quizá
formas de vida inteligente que pudieran construir radiotelescopios florecieron
millones de años atrás, pero perecieron en una guerra nuclear. Nuestra galaxia
podría haber albergado muchísimas de esas formas, pero quizá la mayoría han
muerto. ¿Será diferente nuestra civilización?
Michio Kaku
Hiperespacio, página 356
Suponiendo que una civilización Tipo 0 pueda dominar el
uranio sin destruirse en una guerra nuclear, la próxima barrera es la
posibilidad del colapso ecológico.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 356
La población de una civilización Tipo 0, antes de que
alcance el estatus Tipo I, puede llegar a los miles de millones, creando una
tensión en los recursos y exacerbando los problemas de contaminación. Uno de
los peligros más inmediatos es el envenenamiento de la atmósfera, en forma de
dióxido de carbono, que atrapa los rayos del Sol y eleva la temperatura media
del planeta, iniciando posiblemente un efecto invernadero incontrolado.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 357
La barrera del uranio y el colapso ecológico existirán como
potenciales desastres que amenazan la vida de las civilizaciones Tipo 0 hasta
que este desajuste se solucione.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 358
La barrera del uranio y el colapso ecológico existirán como
potenciales desastres que amenazan la vida de las civilizaciones Tipo 0 hasta
que este desajuste se solucione. No obstante, una vez que una civilización pasa
del estatus Tipo 0, hay mucho más lugar para el optimismo. Alcanzar el estatus
Tipo I requiere un grado notable de cooperación social a escala planetaria. Son
necesarios agregados del orden de decenas a centenares de millones de
individuos para explotar los recursos de uranio, combustión interna y elementos
químicos. Sin embargo, se necesitan probablemente agregados del orden de miles
de millones para dominar los recursos planetarios. Así pues, la organización
social de una civilización Tipo I debe ser muy compleja y muy avanzada, o de
otro modo no puede desarrollarse la tecnología. Por definición, una
civilización Tipo I requiere una unidad social cohesionada que es la población
total del planeta. Una civilización Tipo I debe ser, por su propia naturaleza,
una civilización planetaria. No puede funcionar a menor escala. Esto puede
compararse, en algún sentido, al nacimiento de un niño. El periodo más
peligroso para un niño son los primeros meses de vida, cuando la transición a
un ambiente externo y potencialmente hostil supone tensiones biológicas enormes
para el bebé. Tras el primer año de vida, la tasa de mortalidad disminuye
drásticamente. Análogamente, el período más peligroso para una civilización son
los primeros siglos a partir de que haya alcanzado la capacidad nuclear. Puede
suceder que, una vez que la civilización ha conseguido un sistema político
planetario, lo peor haya pasado.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 358
Nadie sabe qué es lo que produce una era glaciar, que tiene
una duración que se mide en decenas a centenares de miles de años.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 359
A veces olvidamos que, por muy grandes o complejos que sean
los ordenadores de la cuarta generación, sólo pueden sumar dos números a un
tiempo. Éste es un gran cuello de botella que está empezando a resolverse con
los ordenadores de la quinta generación, provistos de procesadores paralelos
que pueden ejecutar varias operaciones simultáneamente.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 360
Es altamente probable que nuestra civilización (si supera
con éxito la barrera del uranio y el colapso ecológico) alcance el estatus Tipo
I, y con él la capacidad de controlar el clima, en algunos cientos de años. Si
la humanidad alcanza el estatus Tipo I u otro superior antes de que ocurra la
próxima era glaciar, entonces hay grandes razones para creer que una era
glaciar no destruirá la humanidad. O bien los seres humanos cambiarán el clima
e impedirán la era glaciar, o bien abandonarán la Tierra.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 360
David Raup y John Sepkoski han demostrado que si
representamos el número de especies conocidas en la Tierra en cualquier momento
dado, entonces el gráfico muestra una abrupta caída en el número de formas de
vida en la Tierra cada veintiséis millones de años, como un reloj. Puede
mostrarse que esta pauta se extiende durante diez ciclos que se remontan hasta
260 millones de años (excluyendo dos ciclos). En un ciclo de extinción, al
final del periodo Cretácico, hace sesenta y cinco millones de años, fueron
aniquilados la mayoría de los dinosaurios. En otro ciclo de extinción, al final
del periodo Eoceno, hace treinta y cinco millones de años, se extinguieron
muchas especies de mamíferos terrestres. Pero el enigma central de esto es:
¿qué cosa hay en los cielos con un ciclo de veintiséis millones de años? Una
búsqueda a través de datos biológicos, geológicos o incluso astronómicos
sugiere que nada tiene un ciclo con un periodo de veintiséis millones de años.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 365
¿Puede el dominio del hiperespacio salvar a la civilización
de su catástrofe final, la muerte del universo?
Michio Kaku
Hiperespacio, página 369
Si todo el espacio-tiempo colapsa en un tremendo cataclismo,
la única forma de escapar del big crunch es abandonar el espacio y el tiempo:
escapar a través del hiperespacio. Esto puede no ser tan extravagante como
suena. Cálculos mediante ordenador realizados con las teoría de Kaluza-Klein y
de supercuerdas han demostrado que, instantes después de la Creación, el
universo tetradimensional se expandió a expensas del universo hexadimensional.
Por lo tanto, los destinos últimos de los universos de cuatro y de seis
dimensiones están ligados.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 378
El viaje interdimensional es hoy imposible porque nuestro
universo hermano se ha contraído hasta la escala de Planck. Sin embargo, en las
etapas finales de un colapso, el universo hermano puede abrirse, haciendo otra
vez posible el viaje dimensional. Si el universo hermano se expande lo
suficiente, la materia y la energía pueden escapar hacia él, proporcionando una
portezuela de escape para cualesquiera seres inteligentes suficientemente
sabios para calcular la dinámica del espacio-tiempo.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 379
En «La última pregunta», Asimov plantea la vieja cuestión de
si el universo debe morir inevitablemente, y lo que sucederá a cualquier vida
inteligente cuando lleguemos al Día del Juicio Final. Asimov supone, no
obstante, que el universo morirá en hielo, más que en fuego, a medida que las
estrellas dejen de quemar hidrógeno y las temperaturas se hundan hasta el cero
absoluto.
La historia comienza en el año 2061, cuando un colosal
ordenador ha resuelto los problemas energéticos de la Tierra diseñando un enorme
satélite solar en el espacio que puede enviar la energía del Sol a la Tierra.
El AC (ordenador analógico) es tan grande y avanzado que sus técnicos sólo
tienen una idea muy vaga de cómo funciona. Por una apuesta de cinco dólares,
dos técnicos borrachos preguntan al ordenador si puede evitarse la muerte final
del Sol o, lo que es lo mismo, si el universo debe morir inevitablemente.
Después de meditar tranquilamente sobre esta pregunta, el AC responde: datos
insuficientes para una respuesta SIGNIFICATIVA.
Algunos siglos después, el AC ha resuelto el problema del
viaje en el hiperespacio, y los seres humanos empiezan a colonizar miles de
sistemas estelares. El AC es tan grande que ocupa varios cientos de kilómetros
cuadrados en cada planeta, y tan complejo que se automantiene y autorrepara.
Una familia joven es lanzada a través del hiperespacio, guiada infaliblemente
por el AC, en busca de un nuevo sistema estelar que colonizar. Cuando el padre
menciona accidentalmente que las estrellas deben morir con el tiempo, los hijos
se ponen histéricos. «Que no mueran las estrellas», piden los niños. Para
calmar a los niños, el padre pregunta al AC si la entropía puede invertirse.
«Mirad», tranquiliza el padre, leyendo la respuesta del AC, el AC puede
resolver cualquier cosa. Les anima diciendo: «Él se ocupará de todo cuando
llegue el momento, así que no os preocupéis». Lo que el padre no dice a los
niños es que el AC ha impreso en realidad: datos insuficientes para una
respuesta significativa.
Miles de años después, la galaxia entera ha sido colonizada.
El AC ha resuelto el problema de la inmortalidad y controla la energía de la
galaxia, pero debe encontrar nuevas galaxias que colonizar. El AC es tan
complejo que ha superado hace tiempo el punto en el que nadie comprende cómo
funciona. Rediseña y mejora continuamente sus propios circuitos. Dos miembros
del Consejo Galáctico, cada uno de ellos con cientos de año§ de edad, debaten
la cuestión urgente de encontrar nuevas fuentes de energía galácticas, y se
preguntan si el propio universo se está agotando. ¿Puede invertirse la
entropía?, preguntan. El AC responde: DATOS INSUFICIENTES PARA UNA RESPUESTA
SIGNIFICATIVA.
Después de millones de años, la humanidad se ha extendido
por las innumerables galaxias del universo. El AC ha resuelto el problema de
liberar la mente del cuerpo, y las mentes humanas son libres de explorar la
vastedad de millones de galaxias, dejando a salvo sus cuerpos en algún planeta
hace tiempo olvidado. Dos mentes se encuentran accidentalmente en el espacio
exterior, y casualmente se preguntan en cuál de las innumerables galaxias se
originaron los seres humanos. El AC, que ahora es tan grande que la mayor parte
de él tiene que alojarse en el hiperespacio, responde transportándolos
instantáneamente a una oscura galaxia. Ellos quedan decepcionados. La galaxia
es tan ordinaria como millones de otras galaxias, y la estrella original hace
tiempo que murió. Las dos mentes se angustian porque miles de millones de
estrellas en los cielos están encontrando lentamente el mismo destino. Las dos
mentes preguntan: ¿puede evitarse la muerte del propio universo? Desde el
hiperespacio, el AC responde: datos insuficientes para una respuesta
SIGNIFICATIVA.
Miles de millones de años después, la humanidad consta de un
billón de billones de billones de cuerpos inmortales, cada uno de ellos servido
por autómatas. La mente colectiva de la humanidad, que está libre para volar a
cualquier parte del universo a voluntad, se fusiona finalmente en una sola
mente, que a su vez se fusiona con el propio AC. Ya no tiene sentido preguntar
de qué está hecho el AC, o dónde está realmente en el hiperespacio. «El
universo está muriendo», piensa el hombre colectivamente. A medida que las
estrellas y las galaxias dejan de generar energía, las temperaturas en todo el
universo se aproximan al cero absoluto. El hombre pregunta desesperadamente si
el frío y la oscuridad que rodean a las galaxias significa su muerte final.
Desde el hiperespacio, el AC responde: datos insuficientes para UNA RESPUESTA
SIGNIFICATIVA.
Cuando el hombre pide al AC que reúna los datos necesarios,
éste responde: así lo haré, lo he estado haciendo DURANTE CIEN MIL MILLONES DE
AÑOS. A MIS PREDECESORES LES HAN PLANTEADO ESTA PREGUNTA MUCHAS VECES. TODOS
LOS DATOS QUE TENGO SIGUEN SIENDO INSUFICIENTES.
Transcurre un intervalo intemporal, y el universo ha llegado
finalmente a su muerte definitiva. Desde el hiperespacio, el AC pasa una
eternidad reuniendo datos y considerando la pregunta final. Al fin, el AC
descubre la solución, aunque ya no queda nadie a quien dar la respuesta. El AC
formula cuidadosamente un programa y entonces comienza el proceso de invertir
el Caos. Recoge gas interestelar frío, lo acumula en estrellas muertas hasta
que se crea una bola gigantesca.
Entonces, cuando su labor está hecha, desde el hiperespacio
el AC truena: ¡hágase la luz!
Y la luz se hizo.
Y al séptimo día, Él descansó.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 382-384
Goethe escribió en cierta ocasión: «Goethe». La historia ha
corroborado repetidamente la corrección de esta acida observación. Existen
muchos ejemplos de teorías viejas e incorrectas que persistieron tercamente
durante años, sostenidas sólo por el prestigio de científicos necios, pero bien
relacionados. En ocasiones, llegó a ser políticamente arriesgado oponerse al
poder de los científicos veteranos osificados. Muchas de estas teorías han
desaparecido sólo cuando algún experimento decisivo puso de manifiesto su
incorrección.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 387
Como analogía, supongamos que se nos da una máquina compleja
y de aspecto extraño y se nos pide que expliquemos lo que hace. El
reduccionista tomará inmediatamente un destornillador y desarmará la máquina.
Descomponiendo la máquina en miles de piezas pequeñas, el reduccionista espera
descubrir cómo funciona. Sin embargo, si la máquina es demasiado complicada,
dividirla sólo empeora las cosas. Los holistas, sin embargo, no quieren
desarmar la máquina por varias razones. Primero, el analizar miles de
engranajes y tornillos quizá no nos dé la más mínima idea de lo que hace la
máquina completa. Segundo, tratar de explicar cómo funciona cada minúsculo
engranaje puede llevarnos a una caza de pato salvaje. La forma correcta, creen
ellos, es considerar la máquina como un todo. Conectan la máquina y preguntan
cómo se mueven las partes y cómo interaccionan entre sí. En lenguaje moderno,
esta máquina es la matriz S, y esta filosofía se convierte en la teoría de la
matriz S…
… la teoría decadimensional une ambas tradiciones. Nació
como una hija de la teoría holística de la matriz S, pero contiene las teorías
reduccionistas de Yang-Mills y de quarks. En esencia, ha madurado lo suficiente
para absorber ambas filosofías.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 401-403
Una de las características intrigantes de la teoría de
supercuerdas es el nivel que han alcanzado las matemáticas. Ninguna otra teoría
conocida en la ciencia utiliza unas matemáticas tan potentes en un nivel tan
fundamental. Intuitivamente, esto es necesariamente así porque cualquier teoría
de campo unificado debe incorporar en primer lugar la geometría riemanniana de
la teoría de Einstein y los grupos de Lie procedentes de la teoría cuántica de
campos, y luego debe incorporar una matemática superior incluso para hacerlas
compatibles. Esta nueva matemática, responsable de la fusión de estas dos
teorías, es la topología, y es también responsable de conseguir la tarea
aparentemente imposible de acabar con los infinitos de una teoría cuántica de
la gravedad.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 403
Nadie tiene la más mínima idea de por qué las matemáticas y
la física están tan entretejidas.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 405
La física, en mi opinión, se basa en última instancia en un
pequeño conjunto de principios físicos. Estos principios pueden expresarse
normalmente en lenguaje llano sin referencia a las matemáticas. Desde la teoría
de Copérnico a las leyes del movimiento de Newton, e incluso a la relatividad
de Einstein, los principios físicos básicos pueden expresarse en tan sólo
algunas sentencias, básicamente independientes de cualquier matemática.
Notablemente, sólo un puñado de principios físicos fundamentales son
suficientes para resumir buena parte de la física moderna. Las matemáticas, por
el contrario, son el conjunto de todas las posibles estructuras
autoconsistentes, y existen muchísimas más estructuras lógicas que principios
físicos. El sello de cualquier sistema matemático (por ejemplo, la aritmética,
el álgebra o la geometría) es que sus axiomas y teoremas son mutuamente
consistentes. Los matemáticos están interesados principalmente en que nunca
resulte una contradicción de estos sistemas, y están menos interesados en
discutir los méritos relativos de un sistema sobre otro. Cualquier estructura
autoconsistente, de las que existen muchas, es digna de estudio. Como
resultado, los matemáticos están mucho más fragmentados que los físicos; los
matemáticos en un área trabajan normalmente aislados de los matemáticos en
otras áreas. La relación entre física (basada en principios físicos) y
matemáticas (basada en estructuras autoconsistentes) es ahora evidente: para
resolver un principio físico, los físicos pueden necesitar muchas estructuras
autoconsistentes. Por consiguiente, la física une automáticamente muchas ramas
diferentes de las matemáticas.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 406
Debido a su complejidad matemática, la teoría de cuerdas ha
unido ramas enormemente diferentes de las matemáticas (tales como las
superficies de Riemann, álgebras de Kac-Moody, superálgebras de Lie, grupos
finitos, funciones modulares y topología algebraica) de una forma que ha
sorprendido a los matemáticos. Como sucede con otras teorías físicas, revela
automáticamente la relación entre muchas estructuras autoconsistentes
diferentes. Sin embargo, el principio físico subyacente bajo la teoría de
cuerdas es desconocido. Los físicos esperan que, una vez que este principio se
revele, se descubrirán nuevas ramas de las matemáticas. En otras palabras, la
razón por la que la teoría de cuerdas no puede ser resuelta es que todavía no
se han descubierto las matemáticas del siglo XXI.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 408
… de todas las teorías físicas, la teoría de cuerdas es la
que une el mayor número de ramas de las matemáticas en una sola imagen
coherente.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 408
Un problema, que yo he advertido, es que «Dios» significa
muchas cosas para muchas personas, y el uso de palabras cargadas de simbolismo
tácito y oculto sólo enturbia la cuestión. Para clarificar algo este problema,
he encontrado útil distinguir cuidadosamente entre dos tipos de significados
para la palabra Dios. A veces es útil distinguir entre el Dios de los Milagros
y el Dios del Orden. Cuando los científicos utilizan la palabra Dios,
normalmente se refieren al Dios del Orden. Por ejemplo, una de las revelaciones
más importantes en la primera infancia de Einstein tuvo lugar cuando leyó sus
primeros libros sobre ciencia. Inmediatamente comprendió que la mayor parte de
lo que le habían enseñado sobre religión no podía ser verdad. A lo largo de su
carrera, sin embargo, él se aferró a la creencia de que un misterioso Orden
divino existía en el universo. La vocación de su vida, llegaría a decir, era
indagar en Sus pensamientos para determinar si Él había tenido alguna elección
al crear el universo. Einstein se refería repetidamente a este Dios en sus
escritos, llamándole afectuosamente «el Viejo». Cuando chocaba con un problema
matemático intratable, él solía decir: «Dios es sutil, pero no malicioso». La
mayoría de los científicos, justo es decirlo, creen que existe alguna forma de
Orden cósmico en el universo. Sin embargo, para el no científico la palabra
Dios se refiere casi universalmente al Dios de los Milagros, y ésta es la
fuente de la falta de comunicación que existe entre científicos y no
científicos. El Dios de los Milagros interviene en nuestros asuntos, realiza
milagros, destruye ciudades impías, aplasta a los ejércitos enemigos, ahoga a
las tropas del Faraón y venga lo puro y lo noble.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 409
El Dios de los Milagros tiene una ventaja poderosa sobre el
Dios del Orden. El Dios de los Milagros explica la mitología de nuestro
propósito en el universo; el Dios del Orden permanece silencioso sobre esta
cuestión…
… Aunque el Dios del Orden no puede dar a la humanidad un
destino o propósito compartido, lo que yo personalmente encuentro más
sorprendente sobre esta discusión es que nosotros los seres humanos, que
acabamos de iniciar nuestra ascensión en la escala tecnológica, fuéramos
capaces de hacer afirmaciones tan audaces respecto al origen y destino del
universo. Tecnológicamente, sólo estamos empezando a dejar la atracción
gravitatoria de la Tierra; sólo hemos empezado a enviar sondas primitivas a los
planetas exteriores. No obstante, encerrados en nuestro pequeño planeta, con
sólo nuestras mentes y unos pocos instrumentos, hemos sido capaces de descifrar
las leyes que gobiernan la materia a miles de millones de años-luz. Con
recursos infinitesimalmente pequeños, sin siquiera dejar el sistema solar,
hemos sido capaces de determinar lo que sucede en el interior profundo de los
hornos nucleares de una estrella o dentro del propio núcleo. Según la
evolución, somos monos inteligentes que sólo recientemente hemos dejado los
árboles, viviendo en el tercer planeta de una estrella menor, en un brazo
espiral menor de una galaxia menor, en un grupo menor de galaxias cerca del
supercúmulo de Virgo. Si la teoría de la inflación es correcta, entonces todo
nuestro universo visible no es sino una burbuja infinitesimal en un cosmos
mucho mayor. Incluso entonces, dado el papel casi insignificante que jugamos en
el universo mayor, parece sorprendente que fuéramos capaces de proclamar haber
descubierto la teoría de todo.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 412
En lugar de sentirse abrumado por el universo, yo creo que
quizá una de las experiencias más intensas que puede tener un científico, casi
próxima a un despertar religioso, es el entender que somos hijos de las
estrellas y que nuestras mentes son capaces de comprender las leyes universales
a que ellas obedecen. Los átomos de nuestros cuerpos fueron forjados en el
yunque de la nucleosíntesis dentro de una estrella en explosión eones antes del
nacimiento del sistema solar. Nuestros átomos son más viejos que las montañas.
Estamos hechos literalmente de polvo de estrellas. Ahora estos átomos se han
unido, a su vez, para formar seres inteligentes capaces de comprender las leyes
universales que gobiernan dicho suceso. Lo que yo encuentro fascinante es que
las leyes de la física que hemos descubierto en nuestro minúsculo e
insignificante planeta son las mismas que las leyes descubiertas en cualquier
parte del universo, pero que dichas leyes fueron descubiertas sin siquiera
haber dejado la Tierra. Sin potentes naves espaciales o ventanas dimensionales,
hemos sido capaces de determinar la naturaleza química de las estrellas y
descifrar los procesos nucleares que tienen lugar en sus núcleos profundos.
Finalmente, si la teoría de supercuerdas decadimensional es correcta, entonces
una civilización que more en la estrella más lejana descubrirá precisamente la
misma verdad acerca de nuestro universo. También se preguntará sobre la
relación entre el mármol y la madera, y llegará a la conclusión de que el mundo
tridimensional tradicional es «demasiado pequeño» para acomodar las fuerzas
conocidas en su mundo.
Michio Kaku
Hiperespacio, página 414
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