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Prerequisitos Para la Vida en el Universo ( Parte V )

Las credenciales del autor le capacitan para explicar en esta serie de artículos un tema algo complicado. Los orígenes del Universo, el Principio Antrópico y la posibilidad de un Creador cuya inteligencia se manifiesta en el universo conocido son los temas que le ocupa.

Una advertencia. Estos artículos no son sencillos. La presentación es amplia y los conceptos por momentos abstractos. Pero el lector/a que persista hasta el final del quinto artículo, se verá premiado/a con una nueva comprensión de las palabras del poeta hebreo de hace treinte siglos: "Los cielos cuentan la gloria de Dios..."

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VI.

“Dios”, decía Newton, “puede crear partículas de materia de varios tamaños y formas, y en varias proporciones al espacio, y quizás de distintas densidades y fuerzas, y así variar las leyes de la naturaleza, haciendo varios mundos en diferentes partes del universo”.[1] Y algo así podría ocurrir aunque Dios no lo ordenara específicamente. Escribiendo a Thomas Burnet, Newton comentó que  “el nitrato sódico disuelto en el agua, aun siendo uniforme la solución, no se cristaliza de manera uniforme en todo el recipiente, sino que aquí y allí se forman barras largas de sal”: los dominios de cristales, en efecto, tienen ejes de simetría que van en distintas direcciones. Además, concedió que la realidad podría incluir mucho más de lo que los telescopios pueden detectar. “Muchos de los filósofos de la antigüedad”, escribió de Richard Bentley,[2] “han permitido que haya muchos mundos y parcelas de materia innumerables e indefinidos”.
 
Parece, entonces, que podríamos seguir a Newton sin rechazar completamente la popular idea actual de un “Conjunto de Mundos” (World Ensemble), un universo con “U” mayúscula, muchas regiones (universos con “u” minúscula, mundos) que son mayoritariamente o completamente separados, y que varían mucho.

 (1) Wheeler ha propuesto oscilaciones perpetuas: Big Bang, Big Squeeze (el gran apretón), Big Bang, y así. A cada apretón, la información sobre las propiedades se pierde. Los bangs sucesivos tienen entonces diferentes cantidades de materia, diferentes masas de partículas, etc., contando así cada uno como un mundo nuevo.
 
(2) La teoría cuántica de muchos mundos, de H. Everett III, dice que la realidad sigue bifurcándose en mundos que son casi totalmente separados. Cada juego de posibilidades reconocido por la mecánica cuántica se hace real en alguna bifurcación.
 
(3) Siguiendo a E.P. Tryon, muchos describen los mundos como apariciones de las fluctuaciones cuánticas, ex nihilo o dentro de un superespacio que ya existe.
 
(4) Linde ha jugado con la idea de un espacio “niñera” siempre en expansión, que hierve con mundos-burbujas en los que la densidad enérgica del vacío es más baja.
 
(5) G.F.R. Ellis y G.B. Brundrit nos recuerdan que si el universo es “abierto”, entonces se cree normalmente que contiene cantidades infinitas de materia. Por fuera de la región visible (lo cual es una “burbuja” de tipo epistémico), ¿quién puede decir lo que estará ocurriendo?
 
(6) El cosmos inflacionario de Guth, actualmente llegando a ser el cosmos normativo, es gigantesco, con dominios individualizados a través de la forma en que se rompieron las simetrías. Guth y P.J. Steinhardt sugieren que nuestro dominio se extiende por una distancia de 10E+35 años luz; el cosmos puede ser 10E+25 veces más grande.

(7) Etcétera, (por ejemplo el cosmos de muchas células de F. Hoyle y J.V. Narlikar).

 La mayoría o todas estas explicaciones[3]  (con la posible excepción de la teoría de Hoyle-Narlikar) permiten roturas tempranas de simetrías en las que las potencias de las fuerzas y las masas se establecen mayoritariamente al azar, apareciendo así diferentes fuerzas y masas en diferentes mundos.   
 
La mejor ilustración de esto es la versión de Linde del universo inflacionario. Expande en su primer 10E+30 de segundo a quizás 10E+800 centímetros. (Compare el mero 10E+28 cm que la luz ha viajado desde el Bang.) Las variaciones en las potencias de las fuerzas y de las masas de las partículas se producen por medio de uno o muchos campos escalares, habiendovarios posibles valores estables, mínimos, a los cuales cualquier campo podría caerse. Distintos mínimos se establecen en diferentes regiones, al azar, así que la realidad es “un buffet en el que están disponibles todos los posibles platos”.[4]
 
En el fondo está,

(i) la explicación ganadora del Premio Nobel de Weinberg-Salam sobre la rotura de simetría que separaba la fuerza menor del electromagnetismo: un campo escalar apareció al enfriarse el universo, dándoles masas grandes a las partículas mensajeras de la fuerza débil y dejando a la vez sin masa el mensajero del electromagnetismo. Esta explicación puede ser ampliada para que comprenda también las masas de todos los quarks, los leptones, los bosones intermediarios, y los bosones superpesados,[5] y entonces, quizás, para incluir absolutamente todas las diferencias en las potencias de las fuerzas y en las masas. Al interaccionar con un campo, una partícula puede aumentar su masa efectiva sufriendo arrastre o “comiendo” las partículas de las que el mismo campo está formado. Y las diferencias entre las potencias de las fuerzas se deben mayoritariamente a las masas diferentes: de las partículas mensajeras, de las partículas involucradas en la “filtración” y en la “antifiltración”, y de las que son empujadas por las fuerzas o que se transforman las unas en las otras (como en el caso de la fuerza menor, responsable de las formaciones entre neutrones y protones).
 
(ii) Cualquier teoría de Conjunto de Mundos que permite la inflación puede evitar un fallo mortal: que si las fuerzas y las masas pueden variar de región en región gracias a la rotura de simetría, entonces se esperaría que fueran diferentes también en regiones separadas (porque los rayos de luz no habrían tenido el tiempo necesario para enlazarlas) cuando se rompieron las simetrías. Esto parece implicar que el volumen ahora visible ha crecido de muchísimos dominios divididos por monopolos, muros y otros defectos; entonces ¿por qué hay tan poca evidencia de esto? Las galaxias distantes separadas por ángulos anchos estarían ahora en contacto causal por primera vez; ¿por qué sugieren los estudios de ellos que las masas y las potencias de las fuerzas son iguales en todas partes? Como se ha dicho ya, la inflación podría contestar estas preguntas. Todo lo que vemos podría estar dentro de un dominio altamente inflado.

 Así que, existen algunas historias tipo Conjunto bastante bien desarrolladas que explican cómo puede haber seres vivientes que observan una situación “afinada” a las necesidades de la vida. Aunque hay muchos escenarios venenosos en el Conjunto, antes o después existirá un Mundo apto para la vida. Sólo un mundo así podría ser visto por seres vivientes (el principio antrópico). Dios no tiene por qué figurar en esto. 
 
VII.
¿Cómo reaccionaría un Newton moderno? Quizás de la forma que se describe a continuación.
 
A) Los Conjuntos de mundos son muy especulativos. La evidencia principal para ellos es la aparente afinación, pero con Dios se explica eso.
 
B) Dios podría actuar a través de leyes que produjeron un Conjunto, fiándose en el azar para la generación de mundos aptos para la vida. (Si el Conjunto fuera infinito, ¡generaría una cantidad infinita de mundos!) Es verdad que con esto podríamos ser tentados a dar crédito al azar para la generación de las propiedades aptas para la vida, dejando a un lado la hipótesis de un Dios como un extra innecesario. Pero la evidencia para esa hipótesis no habría desaparecido del todo. Por ejemplo, cualquier  explicación tipo Conjunto de mundos para la afinación se encuentra en dificultades a menos de que contemos con la inflación (entonces, ¿por qué no vemos muros entre los dominios, etcétera?). Ahora, como ya se ha dicho, la inflación de cualquier tipo apropiado puede también necesitar mucha afinación (especialmente si las fluctuaciones cuánticas se inflan para producir las variaciones de densidades desde las cuales pueden crecer las galaxias[6]). Y aún si la inflación de ese tipo fuera dictada por la Teoría Unificada que se aplica a nuestro cosmos, sigue habiendo la pregunta: ¿por qué sólo esa teoría en particular funciona? - una pregunta todavía más insistente ya que ha fallado “el mínimo SU(5)”.69
 
C) Para contestar esta última pregunta podríamos sugerir un Conjunto en el que cada una de las posibles Teorías Unificadas tiene un ejemplo por algún lado. (Atkins parece sugerir esto.) Pero, ¿no sería mucho más fácil introducir a Dios para elegir la Teoría apropiadamente, y también para explicar por qué después de todo hay un mundo? Una teología neoplatónica 5 tiene una respuesta para la pregunta infantil: “Entonces, ¿quién creó a Dios?
 
D) Vamos a hacer una lista de los factores que parecen ser muy afortunados y que no pueden variar de un mundo a otro tan fácilmente como la potencia de una fuerza o la masa de una partícula.

i) Nuestro mundo es complejo: aun a temperaturas muy altas, cualquier fórmula que lo describe tiene que tener muchos términos, siendo esto lo que hace posible una jerarquía compleja de fuerzas y partículas cuando el Big Bang se enfría, y las simetrías se rompen. Pero es a la vez lo suficiente sencillo como para ser entendido. Esto es necesario si la consciencia va a evolucionar; pues, ¿donde está la ventaja evolucionaria de ser consciente del mundo si no se puede entenderlo en absoluto?
 
¿Es sorprendente esta mezcla de lo complejo y lo sencillo? Véase “The Unreasonable Effectiveness of Mathematics in the Natural Sciences.”[7] (La efectividad irracional de las matemáticas en las ciencias naturales) de E.P. Wigner. Otra vez, piense en lo poco que podríamos entender si no fuera por la inercia. (La cual garantiza que las partículas no se disparen a grandes velocidades en respuesta a fuerzas pequeñas; la inercia es misteriosa: Ernst Mach hasta le echó la culpa por la forma en que cada objeto está afinado de alguna manera a todos los demás objetos en el cosmos.) O considere el argumento de Bertrand Russell de que las cosas se entienden sólo porque las influencias causales de objetos distantes son normalmente débiles. (Esto estaba lejos de ser inevitable. Las fuerzas entre los quark crecen con la distancia así como puede crecer cualquier fuerza asociada con la constante cosmológica.)
 
(ii) La relatividad especial. La vida puede desarrollarse en diferentes sistemas inerciales a pesar de la velocidad a la que se acercan o se apartan los unos de los otros. (Lo de no ser inevitable depende de que si el espacio tiene la firma +++- y de cómo la velocidad de la luz figura en esto. La vida puede haber sido imposible en algunos sistemas porque las fuerzas que propagaban en ciertas direcciones, no podían alcanzar las partículas que iban delante de ellas.)
 
(iii) La cuantización y la mínima acción La energía no se disipa inútilmente, sino en explosiones concentradas o en líneas rectas; también (véase lo anterior) los electrones no se convierten en núcleos atómicos de forma helicoidal; etcétera.
 
(iv) Renormalizabilidad. La vida existe sólo porque las fluctuaciones cuánticas, añadidas a fluctuaciones de fluctuaciones, y etc., no producen resultados infinitos; tampoco aparecen las infinidades por medio de, por ejemplo, la materialización de partículas “virtuales” de puntos indefinitivamente cercanas las unas a las otras. Ha sido reciente la idea de cómo se puede evitar tales infinidades. ( Muchas de ellas pueden cancelarse mutuamente. Y en vez de ser infinitivamente divisibles, puede que el espacio se convierta en “espuma” a más o menos 10E-33cm; o las partículas de puntos pueden ser reemplazados por “supercuerdas”.)
 
(v) El hecho desconcertante de que hay “una flecha del tiempo”, una dirección del aumento de la entropía. (La sugerencia anterior, de que el cosmos empieza con una entropía gravitacional baja, podría dar sólo una explicación parcial; pues, por qué está baja la entropía en algún momento? y ¿ por qué hay una dimensión a lo largo de la cual puede estar más alta? Como dice Penrose, estamos “luchando con asuntos que casi no se entienden desde el punto de vista de la física” y quizás tenemos que aceptar las leyes básicas asimétricas en cuanto al tiempo.[8])
 
(vi) Rozental cree que si las partículas no tuvieran giro no habría ni electromagnetismo ni gravitación; y si a todos los hadrones les falta el giro isotópico, no existirían los núcleos complejos estables.[9] Sin embargo los giros de las partículas son tan extraños, que eran risibles cuando fueron primeramente sugeridos.
 
(vii) La conservación Baryon (véase lo anterior) y otros principios extraños de conservación relacionados con sistemas de simetrías tan raros como bellos.

 VIII.
Aunque me haya puesto sobre los anchos hombros de Newton, he visto sólo un vago bosquejo de este campo inmenso; y en este trabajo no se han mencionado[10] muchos temas filosóficos significativos (la teoría de la probabilidad, la observación indirecta,  por qué las cosas necesitan una explicación, etc.). De todas formas, se puede citar dos resultados.
 
Primero: En un campo tan complejo, no se puede justificar ninguna conclusión firme ni dentro de un millón de años. Los primeros instantes del Big Bang, la presencia de muchísimos miniuniversos, están muy lejos de la experiencia directa. Lo mismo se puede decir, creo, sobre la realidad de Dios.
 
Segundo: Está bien justificado pensar que el universo visible está increíblemente bien afinado para producir la vida. A pesar de que va mucho más allá de la experiencia directa, la interpretación Conjunto de mundos es tan directa como para ser potente. Y se podría decir lo mismo de una interpretación teísta de la magnífica obra de Newton.

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John Leslie
Este artículo ha sido publicado en Newton and the New Direction in Science, ed. G.V. Coyne, M. Heller, y J. Aycinski (Vatican City: Specola Vaticana, 1988). John Leslie estudió filosofía y psicología en la Universidad de Oxford antes de venir a la Universidad de Guelph en Ontario en 1968, donde actualmente sirve como catedrático de filosofía. Ha ejercido como secretario de la Asociación Filosófica Canadiense y ha recibido los siguientes becas y/o galardones: Canada Council Research Grant,  Social Sciences and Humanities Research Council Fellowship,  Forster Fellowship, y Visiting Fellowship at the Australian National University. Reconocido como el experto más destacado en el principio antrópico, John Leslie ha escrito Value and Existence (El valor y la existencia) y varios artículos sobre este tema en boletines y antologías tal como Scientific Explanation and Understanding, Current Issues in Teleology, Origin and Early History of the Universe, American Philosophical Quarterly, Philosophy, y  Mind.

Traducido por Darío Fox
© Mente Abierta 2004

NOTAS
[1] Query 31.
 
[2] Tercera carta.
 
[3] Wheeler en Gravitation, cap. 44, and Quantum Gravity (Oxford: 1975), eds. C.J. Isham, R. Penrose, D.W. Sciama, páginas 538-605 y especialmente 556-7; Everett y otros en The Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics (Princeton: 1973), eds. B.S. DeWitt and R.N. Graham; Tryon, Nature 246 (1973), páginas 396-7, y New Scientist 101 (1984), páginas 14-16; Linde en The Very Early Universe, pág. 239; Ellis and Brundrit, Quart. J. of the Royal Astron. Soc. 20 (1979), páginas37-41; Guth y Steinhardt, Scientific American 250 (1984), páginas 116-128; Hoyle, Ten Faces of the Universe (San Francisco: 1977), ch. 6.
 
[4] Véase la ref. 98; también The Very Early Universe, páginas 205-249 y especialmente 247 sobre el "almuerzo"; también New Scientist 105 No. 1446 (1985), páginas 14-18, donde se sugiere la inflación a un factor de diez al poder de un millón.
 
[5] Demaret et Barbier, pág. 205.
 
[6] Véase, por ejemplo, Linde en la pág. 216 de The Very Early Universe.
 
[7] Commun. en Pure and Applied Math. 13 No. 1 (1960) pág. 227.
 
[8] Páginas 581-638, y especialmente pág. 594, de General Relativity.
 
[9] Uspekhi, pág. 302.
 
[10] Mis otros estudios de la cosmología intentan remediar esto. Véase Philosophy 53, páginas 71-9; American Philosophical Quart. 19 (1982), páginas 141-151, con los errores corregidos en el No. 4; páginas 53-82 de Scientific Explanation and Understanding (Lanham and London: 1983), ed. N. Rescher; Mind 92 (1983), páginas 573-9; páginas 91-120 de Evolution and Creation (Notre Dame: 1985), ed. E. McMullin; páginas 111-119 de Current Issues in Teleology (Lanham and London: 1986), ed. N. Rescher; páginas 87-95 of PSA 1986: Volume One (Ann Arbor: 1986), Proceedings of the Phil. of Science Assoc. ed. A. Fine y P. Machamer; "Probabilistic Phase Transitions and the Anthropic Principle," que se publicará en Origin and Early History of the Universe (Liege: 1987), Proceedings of the 26th Liege International Astrophysical Colloquium: "The Leibnizian Richness of Our Universe," que se publicará en Science and Metaphysics in the Philosophy of Leibniz (1987), ed. N. Rescher.

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