En Dublín, 1952, Erwin Schrödinger dio una conferencia en la que advirtió a la audiencia que lo que estaba a punto de decir podría parecer “algo loco”. Dijo que cuando sus ecuaciones parecían describir varias historias diferentes, estas “no eran alternativas, sino que todas suceden simultáneamente”.

El multiverso, también conocido como meta-universo, es un grupo hipotético de Universos Paralelos. Juntos, estos universos paralelos comprenden todo lo que existe: la totalidad del espacio, el tiempo, la materia, la energía y las leyes y constantes físicas que los describen. Los diferentes universos dentro del multiverso se llaman universos paralelos, otros universos, o “universos alternos”. Según cualquiera de esas hipótesis, el multiverso comprende todo lo que existe físicamente: La totalidad del espacio y del tiempo, todas las formas de materia, energía y cantidad de movimiento, y las leyes físicas y constantes que los gobiernan.

Las ideas que hablan de los universos paralelos constituyen una jerarquía de cuatro niveles. Conforme aumenta el nivel, los distintos universos difieren más del nuestro. Así, en el multiverso de Nivel I, los distintos universos solo se podrían diferenciar en las condiciones iniciales, mientras que en el multiverso de Nivel IV, incluso las leyes físicas son distintas.

Universos Paralelos

La comunidad física ha debatido las diversas teorías del multiverso a lo largo del tiempo. Algunos físicos dicen que el multiverso no es un tema legítimo de investigación científica. Se han expresado inquietudes acerca de si los intentos de eximir al multiverso, a través de la verificación experimental, podrían erosionar la confianza pública en la ciencia y, en última instancia, dañar el estudio de la física fundamental.

Algunos han argumentado que el multiverso es una noción filosófica, en lugar de una hipótesis científica, porque no puede ser falsificado empíricamente. La capacidad de refutar una teoría mediante experimentos científicos siempre ha sido parte del método científico aceptado. Sin embargo, Paul Steinhardt, profesor de ciencia de la cátedra “Albert Einstein” en la Universidad de Princeton y profesor de física teórica, ha argumentado que ningún experimento puede descartar una teoría si la teoría proporciona todos los resultados posibles.

En 2007, el premio Nobel Steven Weinberg sugirió que, si existiera el multiverso; “la esperanza de encontrar una explicación racional para los valores precisos de las masas de los quarks y otras constantes del modelo estándar que observamos en nuestro Big Bang, está condenada, pues sus valores podrían ser un accidente particular del multiverso en el que vivimos”.

Alrededor de 2010, científicos como Stephen Feeney, analizaron los datos de la Sonda WMAP y afirmaron haber encontrado evidencia que sugiere que nuestro universo chocó con otros universos paralelos en el pasado distante.

Sin embargo, un análisis más exhaustivo de los datos de la Sonda WMAP y del satélite Planck, que tiene una resolución 3 veces mayor que la Sonda WMAP, no reveló ninguna evidencia estadísticamente significativa de una colisión con otra burbuja de un universo paralelo. Además, no hubo evidencia de ningún tirón gravitatorio de otros universos en el nuestro.

¿Por qué algunos científicos piensan que existen universos paralelos?

Si se observa solo la porción del universo que podemos ver, podemos medir su curvatura espacial y descubrir que está increíblemente cerca de la superficie plana. No se repiten regiones; no hay ubicaciones conectadas o enlazadas entre sí; ninguna región de gran curvatura se muestra en una escala cercana a la del universo que podemos observar, es decir; no miramos paredes por ningún lado. Si el universo fuera una hiperesfera, el análogo tetradimensional de una esfera, debe tener un radio de curvatura cientos de veces el tamaño de lo que podemos observar. Por esta razón, el razonamiento más simple que se puede hacer es argumentar que debe haber más universo del que observamos.

Cuando miramos hacia el borde del universo observable, encontramos que los rayos de luz emitidos desde la creación del espacio-tiempo, desde la radiación de fondo de microondas, crean patrones particulares en el espacio. Estos patrones no solo revelan las fluctuaciones de densidad y temperatura con las que nació el universo, así como su composición de materia y energía, sino también la geometría del espacio mismo.

De esto, podemos concluir que el espacio no tiene una curva positiva (como una esfera) o una curva negativa (como una silla de montar), sino que es espacialmente plano, lo que indica que el universo no observable probablemente se extiende mucho más allá de la parte a la que podemos acceder. Nunca se curva sobre sí mismo, nunca se repite y no tiene espacios vacíos. Si es curva, tiene un diámetro que es cientos de veces mayor que la parte que podemos ver.

Eso podría indicar que hay más universo no observable más allá de la parte de nuestro universo al que podemos acceder. Todo esto suena muy bien, pero al final no demuestra nada, y no proporciona evidencia directa o indirecta de ningún multiverso. Sin embargo, hay dos conceptos en física que se han establecido mucho más allá de una duda razonable: la inflación cósmica y la física cuántica.

Inflación Cósmica

La inflación cósmica, teorizado a principios de la década de 1980, fue diseñado para resolver varios acertijos de la Gran Explosión, pero hizo lo que se podría esperar de cualquier nueva teoría física: predicciones medibles y comprobables para las firmas observables que aparecerían en nuestro universo.

Antes de la Gran Explosión, la estructura del universo se expandía a una velocidad exponencial, donde cada 10 a 35 segundos más o menos, se duplicó en escala en todas las dimensiones. La inflación continuó durante unos 10 a 33 segundos más o menos, pero podría haber durado mucho más: segundos, años, milenios, millones de años o un período de tiempo arbitrariamente largo que solo se entiende en Eones. Cuando terminó la inflación, el universo se comenzó a estirar continuamente, a la misma temperatura en todas las direcciones.

Puede que no sepamos todo acerca de la inflación, pero tenemos un conjunto de pruebas muy sólido que respalda un período en el universo temprano donde ocurrió. Se estableció y dio lugar a la Gran Explosión, y predice un conjunto y un espectro de fluctuaciones que dieron lugar a las semillas de las estructuras que crecieron en la red cósmica que observamos hoy. Solo la inflación, hasta donde sabemos, nos da predicciones para nuestro universo que coinciden con lo que observamos.

Pero recuerda, la inflación no es todo; hay un ingrediente más que debemos agregar a esta ecuación: la física cuántica.

Física Cuántica

La inflación se trata como un campo, obedeciendo las reglas de la teoría cuántica de campos. En el universo cuántico, hay muchas reglas que se obedecen, pero la más relevante para nuestro propósito es el principio de incertidumbre.

Si bien convencionalmente vemos la incertidumbre como una ocurrencia mutua entre dos variables: momento y posición, energía y tiempo, momento angular de direcciones perpendiculares entre sí, etc., también existe una incertidumbre inherente en el valor de un campo cuántico. A medida que avanza el tiempo, un valor que era definitivo en un momento anterior, ahora tiene un valor menos seguro; es decir, solo puedes atribuirle probabilidades.

Ahora, combinemos esto: tenemos un universo inflado, por un lado, y física cuántica por el otro. Podemos imaginar la inflación como una pelota rodando muy lentamente en la cima de una colina plana. Mientras la pelota permanezca en la cima de la colina, la inflación continúa. Sin embargo, cuando la pelota llega al final de la parte plana, rueda hacia abajo, convirtiendo la energía del campo inflado en materia y energía.

Esta conversión significa el final de la inflación cósmica a través de un proceso conocido como recalentamiento, y da lugar a la Gran Explosión, el modelo cósmico con el que todos estamos familiarizados. Pero aquí está el gran problema: cuando el universo se infla, el valor del campo cambia lentamente. En diferentes regiones de la inflación, el valor del campo se distribuye en cantidades aleatoriamente diferentes y en diferentes direcciones. En algunas regiones, la inflación termina rápidamente; en otras, termina más lentamente.

Este es el punto clave que nos revela por qué un Multiverso es inevitable. Donde la inflación termina de inmediato, tenemos una Gran Explosión caliente y un universo grande, en donde una pequeña parte podría ser similar a nuestro universo observable. Pero hay otras regiones, fuera de la región donde termina, donde la inflación continúa por más tiempo. Es decir, lo que llamamos nuestro universo es una de esas regiones espacio-tiempo donde la inflación aún continúa hinchándose.

Donde la difusión cuántica ocurre de la manera correcta, la inflación también podría terminar allí, dando lugar a una Gran Explosión caliente y un universo aún más grande, donde una pequeña porción podría ser similar a nuestro universo observable.

Pero las otras regiones no solo se están inflando, sino que también están creciendo. Se puede calcular la velocidad a la que crecen las regiones de inflación y compararlas con la velocidad a la que se forman nuevos universos y se producen nuevas explosiones de Big Bang. En todos los casos donde la inflación nos da predicciones que coinciden con el universo observado, están emergiendo nuevos universos y nuevas regiones que se inflan tan rápido que la inflación puede llegar a su fin instantáneamente.

Este marco de enormes universos, mucho más grande que la escasa parte que podemos observar en el nuestro, creados constantemente a través de este espacio exponencialmente inflado, es de lo que se trata el multiverso. No es una predicción científica nueva y comprobable, sino más bien, es una consecuencia teórica que es inevitable, basada en las leyes de la física tal como se entienden hoy. Se desconoce si las leyes de la física son idénticas a las nuestras en esos otros universos.

Si tenemos un universo inflacionario que se rige por la física cuántica, el multiverso es inevitable. Como siempre, estamos recopilando la mayor cantidad de evidencia nueva y convincente que podamos, de forma que podamos comprender mejor el cosmos en su totalidad. Puede resultar que la inflación está mal, que la física cuántica está mal o que aplicar estas reglas de la manera en que lo hacemos tiene algún defecto fundamental. Pero hasta ahora, todo suma, todo tiene sentido.

A menos que tengamos algo mal en nuestra comprensión de la física moderna, el Multiverso es inevitable, y el Universo que habitamos es solo una pequeña parte.