Por: Dan Falk

Fuente: http://nautil.us/issue/44/luck/the-...

Wikipedia

Traducción: Jean Bernstein

"Con propósitos divulgativos y de reflexión, no fines lucrativos"

Quizá el nombre de “Grabado Flammarion” no te resulte familiar pero seguramente sea una imagen que hayas visto, por lo menos dos veces en tu vida. En ella se muestra a un viajero vistiendo un manto y empuñando una vara; atrás de él hay un paisaje variado de pueblos by árboles; alrededor todo es una concha cristalina engarzada por incontables estrellas. Alcanzando el borde de este mundo, el viajero se empuja a través del otro lado y está deslumbrado por un mundo completamente nuevo de luz, arco iris y fuego.La imagen fue por primera vez publicada en 1888 por un astrónomo francés llamado Camille Flamarión (claro, que ahora podrás encontrar muchas versiones a color, pero la original fue en blanco y negro, era un grabado, no pintura). Él contemplo que el cielo se parecía a un domo en el cual los cuerpos celestes eran añadidos, pero las impresiones engañan. “Nuestros ancestros, ” escribe Flammarion “imaginaron que esta bóveda celeste era realmente lo que el ojo podría guiarlos a creer que fuera; pero, como puntualiza Voltaire, está cerca de ser razonable como si un gusano de seda tomara su red como los límites del universo”.El grabado termino siendo visto como un símbolo de la búsqueda de la humanidad por el conocimiento, pero yo prefiero darle una lectura más literal, manteniendo la intención de Flammarion. El Tiempo y nuevamente en la historia de la ciencia hemos encontrado una apertura en el borde del mundo conocido y empujado a través de él. El universo no termina en la órbita de Saturno, ni en las más lejanas estrellas de la Vía Láctea, ni en la galaxia más distante de nuestro campo de visibilidad. Hoy los cosmólogos creen que hay muchos más universos fuera del nuestro.Pero esto es casi cotidiano comparado con lo que revelan la mecánica cuántica. No solamente es una nueva apertura en el domo, sino un nuevo tipo de apertura. Físicos y filósofos han argumentado por mucho tiempo que es lo que significa la teoría cuántica, pero de una manera u otra, ellos aceptan que esto revela un reino más allá del rango de nuestros sentidos. Quizá la más pura encarnación de este principio, la lectura más sencilla de las ecuaciones de la teoría cuántica- es la teoría de los muchos mundos, propuesta por Hugh Everett en la década de los 50’s del siglo pasada. En esta visión, todo lo que pudiera pasar, de hecho pasaba, en algún lugar en una vasta formación de universos, y las probabilidades de la teoría cuántica representaba el número relativo de universos con una respuesta u otra. Como opinaría David Wallace, un filósofo de física de la Universidad del Sur de California, en su libro “El universo emergente” de 2012, cuando tomamos la mecánica cuántica literalmente, “El mundo parece ser más grande de lo que anteriormente habíamos anticipado; de hecho, nuestro clásico “mundo” es sólo una pequeña parte de una realidad mucho más grande”Esta formación de universos parece, a primera vista, ser muy diferentes del que los cosmólogos hablan. El multiverso cosmológico crece fuera de modelos que buscan explicación de uniformidad de los universos más grandes que nuestras galaxias. Los universos paralelos putativos son distantes, distintas regiones del espacio tiempo, el resultado de sus propos big bangs locales, evolucionando en sus propias burbujas de la alformbra cuántica (o lo que sea donde estos universos hayan brotado). Ellos están allá fuera de una manera ruda de la misma manera que las galaxias lo están –podrías imaginar tomar una nave espacial y viajar a ellas.En los muchos mundos de Everett, en contraste, están aquí. El concepto surgió de los esfuerzos de entender el proceso de medición en el laboratorio. Partículas dejando rastros en cámaras nebulares, átomos desviados por magnetos, objetos calientes emitiendo luz: esto era el tipo de experimentos que motivaban a la teoría cuántica y a la investigación por una interpretación coherente. Las “bifurcaciones” cuánticas que ocurren durante una medición proporciona el brote de nuevos mundos que se traslapan con el espacio en donde vivimos.

Y ahora estos dos tipos de multiversos tienen mucho en común. Podremos visitar cualquier tipo sólo en nuestra mente. Trata como puedas de alcanzar otro universo burbuja en tu nave espacial, el espacio interpuesto podría expandirse más rápido de lo que tú pudieras posiblemente cruzarlo; las burbujas son así cortadas desde unas a otras. Como sea, nosotros somos por nuestra propia naturaleza ciegos a otros universos en el multiverso cuántico. Estos otros mundos, pese a su realidad, permanecerán por siempre fuera de nuestra mira.Más aún, pese a que el multiverso cuántico no fuere desarrollado por la cosmología, está peculiarmente adecuado a ella. En la mecánica cuántica convencional –la visión de Copenague, acogida por Neils Bohr y sus colaboradores – uno tiene que distinguir entre el observador y el objeto siendo observado. Esta bien para los estándares de laboratorio de física. El observador eres tú, y el experimento es el objeto que tú estás observando. Pero ¿qué pasaría si el objeto bajo investigación es el universo entero?. No podrías ir “fuera” del universo en orden de poder medirlo. La interacción de muchos mundos no hace mucha distinción artificial. En una investigación el físico del Tecnológico de California Sean Carroll, justo con sus estudiantes graduados Jason Pollack y Kimberly Boddy, directamente aplican la interpretación de los muchos mundos para crear los universos es el multiverso cosmológico. "Todo lo que es muy vago en la mecánica cuántica convencional se convierte, en principio calculable [en la visión de Everett]", dice Carroll. Finalmente, las dos clases de multiverso hacen predicciones idénticas para nuestras observaciones. La única diferencia es que ellos sitúan los posibles resultados en diferentes lugares- Carroll mira una equivalencia en media “el universo cosmológico, donde diferentes estados son localizados separados por anchas regiones de espacio tiempo, con un multiverso localizada, donde los diferentes estados están todos allí, sólo en diferentes ramificaciones de la función de onda”.El cosmólogo del MIT (Instituto Tecnológico de Massachussets) Max Tegmark hizo esta idea durante una conferencia él proporcionó en 2002, el cual evoluciono en el libro de 2014 llamado “Nuestro universo matemático”. Él describe muchos “niveles” de multiverso. Nivel 1. Simplemente se refiere a regiones muy pero muy distantes de nuestro propio universo. Nivel 3. Este es el término por los muchos mundos cuánticos. (Él también tiene niveles dos y cuatro, de los cuales no nos interesan para los propósitos de este escrito). Para ver la similaridad entre los niveles 1 y 3, debes pensar a cerca de la naturaleza de la probabilidad. Si algo puede tener dos diferentes resultados, tú sólo podrías ver una de ellas, pero tú puedes estar seguro que el otro también hubo ocurrido –también en alguna otra parte de un universo gigante o en un mundo paralelo justo aquí. Si el espacio es suficientemente grande y lleno de materia, los eventos que ocurren aquí en la Tierra también podrían ocurrir donde sea, como cualquier posible variación de ambos eventos.Por ejemplo, supongamos tú realizas un experimento en el cual tu arrojas un átomo en un par de magnetos. Podrás verlo cambiar hacia del magneto inferior al magneto superior con una probabilidad de 50-50. En una visión de muchos mundos, hay dos mundos traslapándose en tu laboratorio. En uno, los átomos ascenderían; en otro, descenderían. En el multiverso cosmológico, hay otros universos (o parte de nuestro universo) donde un gemelo idéntico de la tierra ha formado y donde una criatura humanoide desarrolla el mismo experimento magnético, pero obtiene un resultado diferente. Matemáticamente ambas situaciones son idénticas.No todos aceptan el multiverso, dejemos solo que variedades del multiverso son similares. Pero manteniendo en mente que estas ideas aún son tentativas, veamos donde esto nos llevaría. Ellos sugieren una idea radical: que los dos multiversos quizá no, en hecho, sean distintos –que la visión de muchos mundos es la misma como el multiverso cosmológico. Si ellos se ven diferentes, es porque nosotros hemos estado pensando acerca de la realidad en una manera equivocada.Un físico de Stanford llamado Leonard Susskind sugiere esta equivalencia en su libro “El paisaje cósmico” de 2005. “La perspectiva de muchos mundos de Everett parece, al principio, de ser una concepción muy diferente que la correspondiente al megaverso eternamente inflado”, él escribe (usando su término preferido para el multiverso cosmológico). “Como sea, pienso los dos pueden ser realmente la misma cosa”. En 2011 él y Raphael Bousso, un físico de Berkeley, co-escribieron una investigación en el cual establecen categóricamente que los dos son lo mismo. Ellos argumentan que la única manera para hacer sentido de las probabilidades asociadas con la mecánica cuántica y del fenómeno de decoherencia –en el cual la teoría incrementa a nuestras categorías clásicas como posiciones y velocidades- es por aplicación de la imagen de muchos mundos a la cosmología; el resultado natural, claman, es un multiverso cosmológico. El mismo año Yasunori Nomura de la Universidad de California hizo un caso similar, publicando una investigación que, él dice, “provee un completo tratamiento a los procesos de mediciones cuánticas y el multiverso.” Tegmark argumenta a lo largo de líneas parecidas en una investigación de 2012 que escribió con Anthoni Aguirre de la Universidad de California en Santa Cruz.En esta visión, los mundos cuánticos no están dentro, sino fuera. La función de onda cuántica, Tegmark anota, no describe “algunos raros conjuntos imaginarios de posibilidades por que los objetos podrían estar haciendo, pero en vez de la colección espacial real de copias idénticas del objeto que existe en nuestro espacio infinito. La clave, explica Bousso, es pensar cuidadosamente acerca de tu punto de vista. Imagina tomar una visión desde la óptica de Dios del multiverso en el cual todas las posibilidades se desdoblan al mismo tiempo, no hay probabilidad; todo sucede con certeza, en algún lugar. Pero desde nuestra propia limitada perspectiva, enraizada aquí en el Planeta Tierra, vaios eventos se desdoblan con varias posibilidades. “Negociamos con una imagen global, en la cual todo sucede en algún lugar pero nadie puede mirarlo- por una imagen local, donde tu tienes una porción que podría ser el principio explorado, ” dice Bousso.Para navegar desde lo global a lo local, necesitamos rebanar el universo tanto como lo mesurable desde lo inmesurable. La parte mesurable es nuestra “porción causal”, como la llama Bousso. Esta es la suma de todo lo que podría ser capaz de afectarnos- no sólo el universo que observamos hoy, sino la región de espacio que será accesible a nuestros descendientes lejanos. Habiendo mentalmente diseccionado nuestra porción del resto del espaciotiempo, podemos imaginar que observaciones seríamos capaces de hacer, y el resultado es una anticuada mecánica cuántica.Desde esta perspectiva, la razón por la que los eventos cuánticos son impredecibles es que nosotros somos inciertos acerca de donde estamos en el multiverso. En un espacio infinito, hay una infinidad de creaturas que observan y comportan como tú en cualquier respecto. Una caricatura clásica me viene a la mente. Vemos una parvada de pingüinos –todos idénticos- en una planicie congelada. Uno de los pingüinos pregunta, “¿cuál de todos nosotros soy yo?”.El pobre pingüino podría tener alguna esperanza de triangular su posición en relación con los témpanos cercanos, pero en el multiverso podríamos no tener tales puntos referenciales, por lo que podríamos nunca distinguirnos de nuestros múltiples “Yoes”. David Deutsch –Un físico de Oxford y, como Carroll y Tegmark. Un incondicional partidiario de los muchos mundos- escribió en su libro “La fábrica de la realidad. “Para asumir que es físicamente significativa preguntar cúal de las copias idénticas soy yo, es asumir que hay alguna referencia fuera del multiverso, relativo a cual es la respuesta podría ser proporcionada. –“soy el tercero de la izquierda” pero ¿qué “izquierda” podría ser y qué significa “el tercero”? no hay “vista fuera del multiverso”.En su corazón, Tegmark Argumenta, la noción de la probabilidad en la mecánica cuántica solamente refleja “tu inhabilidad para autolocalizarte en el nivel 1 del multiverso, es decir, saber cual de tus infinitamente muchas copias a través del espacio es aquella tieniendo tu percepción subjetiva”. En otras palabras, eventos parecen probabilísticos porque nunca estarás tan seguro de que tú eres tú. En vez de ser inseguro de cuál manera podría desdoblarse, este se desdobla de todas maneras; tú simplemente estás inseguro en cual “tú” podría observar dicho resultado.Para Bousso, el éxito matemático de su aproximación es suficiente, él prefiere no perder el sueño sobre como uno podría interpretar el significado profundo de estos multiversos amalgamados. “Ultimadamente, la única cosa que importa es que las predicciones hace tu teoría y como ellos lo comparan con observaciones, ” dice “Las regiones más allá de nuestro horizonte (cosmológico) no son observables y tampoco son derivadas de una función de onda que nosotros no terminamos en ella. Cualquier manera ellos son sólo herramientas que nosotros usamos para hacer el cálculo”.Pero como una visión instumentalista de la teoría física deja a muchos insatisfechos. Aún queremos saber que significa todo –cómo una lectura en un terreno de laboratorio podría delatar la existencia de infinitas burbujas del espaciotiempo: Massimo Pigliucci, un filósofo de la ciencia, en la City University de Nueva York, dice “(Si) estás realmente hablando acerca del universo de alguna manera se divide, mejor dame una buena cuenta de como exactamente está ocurriendo, y como exactamente son (otros mundos)”.Quizá una de las maneras para hacer sentido de la conexión entre variedades de multiverso es que nuestras ópticas convencionales del espacio y el tiempo necesitan una actualización. Si el multiverso está al mismo tiempo fuera y dentro, quizá es una señal de que nuestras categorías de “fuera” y “dentro” nos están fallando.Cerca de dos décadas atrás, Deutsch argumentaba en “La Fábrica de la realidad” que el multiverso invita a una nueva concepción del tiempo. En la vida diaria, al igual que la física, nosotros presuponemos la existencia de algo como el tiempo newtoniano siempre flotante. El multiverso es comúnmente descrito como una estructura que se despliega en el tiempo. En la actualidad, el tiempo no fluye o pasa, ni hemos progresado en alguna misteriosa manera, El tiempo es el significado por el cual nosotros definimos movimiento. Aunque eso que llamamos tiempo, no tenga en si mismo movimiento. Así que, el multiverso no evoluciona. Solamente es. Deutsch escribe “El Multiverso no “viene a existir” o “cesa de existir”, en cuales términos se presupone el flujo del tiempo”.En vez de pensar que el multiverso está actuando dentro del tiempo, Deutsch piensa que podríamos pensar el tiempo como actuando fuera dentro del multiverso. Otros tiempos, dice, son solo casos especiales de otros universos. (Independientemente, el físico Julian Barbour también explora esto en su libro El final del tiempo de 1999 y Alan Lightman en su libro “los sueños de Einstein”) Algunos de estos otros universos, dice Deutsch, resisten una semejanza con nuestro propio –nuestro “ahora”. Que nosotros interpretamos a ellos como parte de nuestra historia del universo en vez de universos separados. Para nosotros, no hay otris espacios pero dentro nuestra línea de tiempo. Sólo como nosotros no podemos experimentar como sería el multiverso todo en uno, no podríamos experimentar esta infinita hilera de momentos a la vez, en su lugar, nosotros experimentaríamos los reflejos de nuestra perspectiva como observadores amalgamados, inhabilitados en sólo momento de pasar de una visión global a local, nosotros recobramos nuestras familiares capturas de tiempo. (N.T: cabe señalar que una visión semejante vendría siendo como el tiempo para los antiguos aztecas. El pensamiento cosmológico azteca no distingue radicalmente el Espacio del Tiempo, sobre todo, se niega a concebir el Espacio como un medio neutro y homogéneo, independientemente del desarrollo de la duración. Se mueve en medios heterogéneos y singulares, cuyas características especiales se suceden según un ritmo determinado y de manera cíclica. Según tal pensamiento, no hay un Espacio y un Tiempo, sino Espacios-Tiempos en que se hunden los fenómenos naturales y los hechos humanos, impregnándose de las cualidades propias de cada lugar y de cada instante. Cada "lugar-instante", complejo sitio y de acontecimiento, determina de manera irresistible y previsible todo lo que en él se encuentra. El mundo se asemeja a un decorado en el que unas pantallas coloreadas, movidas por una máquina infatigable, proyectarán reflejos que se sucedieran y se sobrepusieran unos a otros indefinidamente y en un orden inalterable. En semejante mundo, el cambio no se considera como resultado de un devenir más o menos desplegado en la duración, sino como una mutación brusca y total.)Nuestras nociones de espacio también deberían ser reconsideradas por el multiverso “¿por qué el mundo se ve clásico?” se pregunta Carroll “¿Por qué hay cuatro dimensiones del espaciotiempo? (N.T. ¿Por qué sólo una dimensión temporal?, he hecho esta pregunta en varios foros tanto de científicos avezados como de principiantes y ninguno me ha podido responder) Carroll, quien ha escrito acerca de la cuestión de los multiversos amalgamados admite que Everett nunca ha contestado estás preguntas. “pero esto te lleva a un marco de referencia en el cual tu podrías preguntarles”.

N.T. En cambio en la cosmovisión azteca tampoco hay en realidad un Espacio, o “El Espacio”, sino “Espacios”, distintos heterogéneos, dotados de propiedades singulares. Todo lo que pertenece a uno de esos Espacios está situado, por ello mismo como en un campo de fuerzas, y se penetra, como por ósmosis de las cualidades que caracterizan a dicho Espacio. En lugar de un medio neutro, homogéneo, especie de telón de fondo uniforme, hay campos, medios cualitativamente determinados y que son asimismo determinantes. Aunque fundamentalmente distintos, estos Espacios muy a menudo presentan rasgos comunes. Hay, de unos a otros, reflejos y ecos, dibujándose una especie de entrecruzamiento de correspondencias.Él y otros creen que el espacio no es fundamental, sino un fenómeno emergente. Pero ¿de dónde, hacia donde y qué emerge?¿qué tipo de “materia” realmente existe? Para Carroll, la imagen everettiana provee una respuesta notablemente sencilla a esta pregunta. “El mundo es una función de onda”, dice Carroll. “Es un elemento del Espacio de Hilbert, eso es “.En matemáticas, el concepto de espacio de Hilbert es una generalización del concepto de espacio euclídeo asociado con la función de onda cuántico. (N.T: Según Wikipedia “Esta generalización permite que nociones y técnicas algebraicas y geométricas aplicables a espacios de dimensión dos y tres se extiendan a espacios de dimensión arbitraria, incluyendo a espacios de dimensión infinita. Ejemplos de tales nociones y técnicas son la de ángulo entre vectores, ortogonalidad de vectores, el teorema de Pitágoras, proyección ortogonal, distancia entre vectores y convergencia de una sucesión. El nombre dado a estos espacios es en honor al matemático David Hilbert quien los utilizó en su estudio de las ecuaciones integrales”). Es una representación abstracta de todos los posibles estados de un sistema. Es un poco como el espacio euclidiano regular, pero con un número variable de dimensiones dependiendo en cuántos estados del sistema estén permitidos tener. Un qubit – la unidad fundamental de información (data) en las computadoras cuánticas, la cual pudiera ser “0” ó “1” o cualquier combinación de ellas por consiguiente. tiene un bidimensional espacio de Hilbert. Una cantidad contínua tal como posición o velocidad corresponda al espacio de Hibert de infinitas dimensiones.N.T: El término qubit se atribuye a un artículo de Benjamin Schumacher que describía una forma de comprimir la información en un estado y de almacenar la información en el número más pequeño de estados, que ahora se conoce como compresión de Schumacher. Un qubit o cubit (del inglés quantum bit, o sea bit cuántico) es un sistema cuántico con dos estados propios y que puede ser manipulado arbitrariamente. Se trata de un sistema que solo puede ser descrito correctamente mediante la mecánica cuántica, y que solamente tiene dos estados bien distinguibles mediante medidas físicas. También se entiende por qubit la información que contiene ese sistema cuántico de dos estados posibles. En esta acepción, el qubit es la unidad mínima y por lo tanto constitutiva de la teoría de la información cuántica. Es un concepto fundamental para la computación cuántica y para la criptografía cuántica, el análogo cuántico del bit en informática. Su importancia radica en que la cantidad de información contenida en un qubit, y, en particular, la forma en que esta información puede ser manipulada, es fundamental y cualitativamente diferente de un bit clásico. Hay operaciones lógicas, por ejemplo, que son posibles en un qubit y no en un bit. El concepto de qubit es abstracto y no lleva asociado un sistema físico concreto. En la práctica, se han preparado diferentes sistemas físicos que, en ciertas condiciones, pueden describirse como qubits o conjuntos de qubits. Los sistemas pueden ser de tamaño macroscópico, como un circuito superconductor, o microscópico, como un conjunto de iones suspendidos mediante campos eléctricos. Matemáticamente, un qubit puede describirse como un vector de módulo unidad en un espacio vectorial complejo bidimensional. Un bit puede contener un valor (0 ó 1), y un qubit contiene ambos valores (0 y 1).Normalmente los físicos empiezan con un sistema que vive en el espacio real y deducen su espacio de Hilbert, pero Carroll piensa que se puede invertir dicho proceso. Imagina todos los estados posibles del universo y trabaja que tipo de espacio el sistema podría vivir en- si, de hecho, este vive en un espacio, después de todo. El sistema podría no vivir en un solo espacio, sino en un múltiple espacio simultáneamente (N.T. ¿Podría o no vivir en el mismo tiempo simultáneamente?), y nosotros podríamos llamar a dicho sistema un multiverso. Esta visión “es un ajuste muy natural a la idea de que el espacio tiempo es emergente” dice Carroll.Algunas personas –especialmente los fílósofos- niegan este enfoque. El espacio de Hilbert podría ser una herramienta matemática perfectamente legitimada, pero eso no significa que vivamos en ella. Wallace, un fuerte seguidor de la visión de muchos mundos, dice que el espacio de Hilbert no es literalmente una estructura existente, sino una manera de describir, real, materia física, sean cuerdas, partículas, campos, o lo que sea el universo esté constituido. “Hay un sentido metafórico en el cual nosotros vivamos en el espacio de Hilbert, pero no en un sentido literal” él dice.Hugh Everett no vivió lo suficiente para atestiguar el interés renovado a su versión de la mecánica cuántica. Él falleció de un ataque cardiaco en 1982, a la edad de 51 años. Como un férreo ateo, estaba seguro de que ese era el final; su esposa, siguiendo sus instrucciones, arrojó sus cenizas a la basura. Su mensaje, como sea, pueda finalmente tener raíz. Podría ser la suma de cuatro palabras: “Toma la mecánica cuántica seriamente. Cuando nosotros lo hacemos, encontraremos que el mundo es sorpresivamente más grande y rico de lo que realmente imaginamos, justo como el gusano de seda de Voltaire miraba sólo a su red, nosotros sólo miramos a una muy pequeña hebra del multiverso, pero gracias a Everett y todos aquellos que siguieron sus huellas, nosotros podríamos encontrrnos en la ruptura de la concha cristalina. “donde la tierra y el cielo se encuentran” y vislumbra que hay más allá.