La última teoría de Hawking – El universo y el multiverso

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Hace casi dos meses despedimos a una de las mentes más importantes del siglo XX. Stephen Hawking nos dejó, pero su trabajo y sus ideas se quedaron. El último de estos trabajos, desarrollado en colaboración con su discípulo Thomas Hertog, ha sido publicado de manera póstuma la semana pasada, y trata uno de los temas fetiche de Hawking, la estructura y evolución del universo, y la existencia de un multiverso.

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Thomas Hertog y Stephen Hawking (Crédito: Thomas Hertog)

Existen multitud de modelos para nuestro universo. Modelos donde nuestro universo es único, modelos donde existen multitud de universos. Modelos donde es finito, y modelos donde es infinito. La mayor parte de ellos muy complicados (o directamente imposibles) de comprobar. La visión más recurrente en los últimos tiempos acerca de la estructura de nuestro universo, es la de que se trata de un multiverso formado por infinitos universos individuales agrupados en estructuras fractales. Cada uno de estos universos podría ser completamente diferente de los demás, con sus propias leyes de la física y su propia estructura interna. Nuestro universo sería simplemente uno de esos infinitos universos existentes, donde por mera casualidad se dieron las condiciones adecuadas para que se formase la vida.

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Ilustración artística de un multiverso

Uno de los problemas clásicos de esta teoría es que implica que, dado que cada universo puede ser completamente diferente de los demás, no pueden hacerse predicciones sobre como sería la interacción entre los diferentes universos; es decir, no pueden hacerse predicciones sobre fenómenos observables, y por tanto no se puede comprobar o rechazar en base a observaciones.

El universo presentado por Hawking y Hertog presenta algunas similitudes con estas teorías, pero también grandes diferencias. Seguiría tratándose de un multiverso, pero el número de universos sería finito (y pequeño), no estarían organizados de manera fractal, y serían todos muy similares entre si (y similares al nuestro). Este nuevo planteamiento, que surge de aplicar la teoría de cuerdas al estudio del origen del universo, restringe el número de posibilidades, lo que debería permitir realizar predicciones sobre las marcas de la interacción de nuestro universo con otros universos.

Esta nueva teoría es, por tanto, potencialmente comprobable, pero todavía no está en ese punto. Para que eso sea posible, será necesario continuar desarrollándola, hasta cuantificar el efecto que la interacción entre los diferentes universos pudo tener en las ondas gravitacionales emitidas en los estados iniciales del universo. Esta interacción podría, por ejemplo, haber causado irregularidades en la radiación de fondo cósmico de microondas, que podrían llegar a ser detectables, u otro tipo de marcas en nuestro universo.

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Fondo Cósmico de Microondas (Fuente: Wikipedia)

Esta nueva teoría es potencialmente comprobable, pero todavía no está en ese punto.

Existen muchos universos, pero su número es finito y estos son similares entre ellos. Esta es la visión del cosmos que llega en el último artículo de Stephen Hawking. Un modelo que, como muchos otros antes, intenta dar una respuesta a la pregunta de qué hay más allá del universo. Por el momento es complicado establecer si es más o menos acertado que otros, pero la posibilidad de que pueda realizar predicciones sobre efectos observables de la interacción entre los diferentes universos lo hacer particularmente interesante. 

A Smooth Exit from Eternal Inflation (Journal of High Energy Physics 2018)