Sobre la existencia misma del Universo los físicos siempre tenemos algo que decir. Aunque con mucha frecuencia en la historia de la humanidad la física se ha enfrentado a posturas institucionales que defienden los credos religiosos, ahora las posiciones encontradas están también en el interior de la disciplina. ¿Es que el Universo existe como resultado de la intervención de un agente externo que ajustó las cosas para que éste apareciera? ¿O es que el Universo no podría no ser, porque su existencia es una consecuencia inevitable de principios fundamentales?
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¿Es el Universo resultado de un gran diseño? ¿O es el Universo natural, resultado de los principios elementales que lo hacen surgir de la nada?
Los físicos filosofamos. Invocamos criterios que se encuentran al borde de la razón y que se convierten en el motivo y la pauta que nos guía. Cuando de buscar el camino se trata, cuando es necesario construir nuevos marcos teóricos y evaluar los que tenemos, muchas veces recurrimos a una brújula donde los puntos cardinales son el olfato, la intuición y las conjeturas filosóficas.
Hideki Yukawa, el físico japonés que lanzó la primera explicación de la fuerza nuclear, pensaba que “la naturaleza es, por esencia, simple”. Albert Einstein decía: “el sentimiento religioso toma la forma de asombro extático ante la armonía de las leyes naturales”; y continuaba diciendo: “este sentimiento es el principio que me guía en la vida y el trabajo”. También el gran físico Paul Dirac prefería una teoría bella a una que sea corroborada con los hechos, pero fea. Él nos dejó la frase: “una ley física tiene que poseer belleza matemática”.
Este aspecto de la actividad científica en que se esgrimen ideas filosóficas como directrices sigue vigente. Ahora ha tomado el nombre de “naturalidad” y la discusión alrededor de este concepto está más activa que nunca. Algunos dicen que la “naturalidad” no es un criterio científico sino estético. Yo creo que es solo filosofía.
Desde los años sesenta algunos físicos de partículas elementales empezaron a usar el “principio de naturalidad” como un compás que nos indica si vamos bien en la descripción de los fenómenos.
Dicho de manera simple: naturalidad es que el valor que tienen las masas de las partículas, la carga de los electrones y las constantes de la naturaleza, surjan de manera inevitable de las leyes que gobiernan los fenómenos. Los valores de esas constantes deben aparecer de manera ineludible de la teoría. Cuando esto ocurre decimos que estamos ante un Universo natural. Si, por el contrario, las magnitudes son tales que parecen especialmente elegidas y con la precisión necesaria para que las cosas sean como son, si el valor que tienen es el único que puede ser para compensar otros efectos, entonces estaremos ante un Universo antinatural.
O bien las leyes de la naturaleza son sublimes, bellas, inexorables y autocontenidas, lo que significa que el Universo es inevitable, o bien las leyes son arbitrarias, desordenadas, resultado de la aleatoriedad y de fluctuaciones sin sentido, lo que conduce a un Universo imposible donde la intervención sobrenatural podría ser la explicación.
Sin embargo, ahora sabemos que aun cuando el Universo nos pueda parecer diseñado la explicación de universos múltiples nos ofrece una salida elegante sin la necesidad de intervención. Un paisaje de universos con una cantidad diversa de condiciones iniciales conduciría a un darwinismo cosmológico que nos explicara por qué el nuestro parece tener las condiciones justas para que estemos aquí observando lo que ocurre. De manera que tanto el universo natural como el antinatural pueden ser entendidos sin necesidad de recurrir a los atajos usuales de un diseño inteligente.
Para algunos físicos, el proyecto Gran Colisionador de Hadrones ha venido a mostrar que nuestro Universo es antinatural. Esto es decir que la descripción que tenemos de él requiere de sintonización fina porque de otra manera es irrealizable.
Con el descubrimiento del Higgs en 2012, el proyecto Gran Colisionador de Hadrones midió la masa de esta partícula como aproximadamente 126 veces la masa del protón. Pero la masa del Higgs, además de ser medida, puede también ser calculada acudiendo a la teoría que tenemos para describir el mundo microscópico. El proceso de cálculo es tal que se deben sumar y restar cantidades que, vistas en conjunto, darían 10 billones de billones de veces la masa del protón. Lo extraordinario es que las sumas y restas acaben dando 126. Esto parece increíble porque es como si a un mercader de naranjas que compra y vende miles de ellas, al final del día le quedaran siempre exactamente tres naranjas. Cuando llega a su casa cada día, el vendedor de naranjas las exprime y el vaso de jugo se llena siempre al mismo nivel, con la cantidad de jugo justa a la misma línea en el recipiente, no más y no menos que el líquido necesario para satisfacer su sed. El mercader no ha hecho nada para que sea así pero bien podría pensar que hay algo más allá de su frenética compra y venta. Algo que conjura en secreto todos los días para que siga teniendo tres naranjas al terminar el día. Cuanto mayor sea el número de naranjas que compra y vende, más milagroso le parecerá que al cerrar el mercado sigan quedando tres naranjas. El comerciante dirá que no es natural. Quizá tampoco dirá que es antinatural porque le gustará más la opción de usar la palabra sobrenatural. Más aún, seguramente llegará a pensar en una intervención divina para que esto pueda ocurrir, día tras día, con gran exactitud.
Para que el Higgs tenga la masa que conocemos, la naturaleza confabula con artilugios sorprendentes de cancelación que acaban dando la masa de 126 veces la del protón. No más y no menos. Lo sorprendente es que una cantidad tan grande de contribuciones se cancelen de manera tan precisa como lo hacen.
Que una tal cosa ocurra es lo que los físicos llaman “antinatural”. Da la impresión de que hay una conspiración oculta para que eso suceda.
En pocas palabras: las observaciones del Gran Colisionador de Hadrones parecen indicar que algunas de las constantes de la naturaleza son extremadamente improbables y, no obstante, toman los valores justos y necesarios para que exista la vida. A eso lo llamamos un Universo imposible y el nuestro parece serlo.
Algunos pensarán que esto deja ver que nuestro mundo es el resultado de un diseño inteligente y otros preferiremos la idea de que se trata de millones de universos entre los cuales uno tenía que arrojar los valores necesarios para que el nuestro llegara a ser lo que es.
RP