Hubo un tiempo en que la Tierra era el centro del universo, y la gente vivía tranquila observando al Sol dar vueltas alrededor de su ombligo, hasta que un hereje puso al Sol en su sitio
Hubo un tiempo en que creíamos que el universo era una única galaxia, nuestra Vía Láctea. Hoy sabemos que la nuestra es solo una entre más de cien mil millones. Hubo otro tiempo en que nuestro sistema solar era único, hasta que encontraron un planeta orbitando otra estrella. Desde entonces se han descubierto miles de sistemas solares que albergan planetas, desde gigantes gaseosos como Júpiter hasta otras Tierras habitables.
Hoy, en este tiempo, sabemos que hay un universo (casa). Es un universo joven que terminará helado, con una muerte térmica, cuando la última estrella deje de arder y todo se funda en negro. O no. O quizá ese sea solo un final de uno de los muchos universos que existen.
Las matemáticas dicen que podría haberlos. Universos paralelos, universos burbuja, universos en los que todo va al revés de cómo va en el nuestro, universos casi como a uno le dé la gana.
Las matemáticas afirman que puede haber universos múltiples, pero estamos ciegos para verlos
Carlos Peña Garay es físico teórico y director del Laboratorio Subterráneo de Canfranc (LSC). Garay, desde una terraza en la que cantan pajaritos de este universo tangible, me guía para entender por qué los físicos buscan pruebas de la existencia de universos distintos al nuestro, y qué lo diferencia de la fe.
Albert Einstein puso el primer ladrillo
El punto de partida es que las ecuaciones de Einstein podrían explicar otros universos distintos al nuestro, y, si los explican, ¿no será porque los hay?
“Las ecuaciones de la relatividad general nos permiten explicar cómo funciona nuestro universo, pero también nos dicen que hay más soluciones posibles, y ahí es donde surge la idea entre los científicos de los universos paralelos. Si existieran otros universos, otras soluciones, serían válidas con las leyes de la naturaleza que conocemos. No los observamos, pero quizá existen”, explica Peña Garay.
Y si existen, los físicos dicen que podrían dejar una huella observable. Esto es lo que les diferencia de los duendes de colores o las hadas de Peter Pan: “Sería posible encontrar pruebas empíricas de su existencia”, me dice Peña Garay con más prudencia que si hablara de Dios.
El Big Bang como punto de partida
¿Cómo se formaron? A Peña Garay le gusta decir que los físicos teóricos cuentan cuentos que después hay que demostrar. Y este es el érase una vez del cuento de la física más sofisticado, el de la existencia de otros universos paralelos, tangentes, e incluso contenidos en la misma tripa del nuestro.
Hace unos 13.800 millones de años, el universo era menos que una mota de polvo que concentraba toda la materia, toda la energía, todo el espacio y todo el tiempo. Y explotó (más o menos) para después enfriarse a medida que se expandía. No se puede hablar de qué había antes del Big Bang porque no hay antes, no existía el tiempo, ni de qué había fuera, porque no había espacio.
La expansión del Universo es una línea espacio-temporal. Es decir, desde la mota de polvo salió escupido el material para hacer un universo, propulsado como las llamas de la boca de un escupefuegos. Y ese escupitajo tomó una dirección en el espacio y en el tiempo, la nuestra.
Burbujas universales separadas unas de otras por gélidos vacíos
Pero es fácil que un niño interrumpiera aquí el cuento. ¿Por qué de esa explosión sale un único universo? Al escupefuegos de la feria no le va a salir una llamarada de la nuca, pero, de un punto en la inmensidad de la nada, ¿por qué solo un estallido lineal? ¿Por qué no dos, o tres, o muchos?
La pregunta puede ser otra: ¿y si hubo un estallido, y luego otro, y luego otro? Esto habría generado múltiples universos, burbujas universales separadas unas de otras por gélidos vacíos. Y nosotros, los humanos, viajamos en una de ellas, ajenos al resto, como un hámster en su rueda. Si fuera así, un día, los detectores que las buscan podrían encontrar partículas procedentes de una burbuja vecina, o de un universo que comience al otro lado de la boca de un agujero negro.
Las formas de los universos paralelos
Lo primero que me dice Peña Garay es que incluso dentro de los físicos teóricos hay distintas concepciones de lo que se considera universos paralelos. Pero me cuenta los más populares:
El universo que empieza donde no alcanza nuestra vista
“Sabemos que cualquier señal entre dos objetos solo puede viajar a la velocidad de la luz. Esto quiere decir que hay una distancia/tiempo en el universo que no podremos alcanzar a ver jamás. Es una frontera a partir de la cual para nosotros nada existe. Piensa en un hipotético observador que estuviera situado muy cerca de ese borde al que no podemos llegar. Ese observador vería otro universo, y podría enviarnos señales de cómo son las cosas del otro lado. ¿Ese universo puede existir? La respuesta es sí. ¿Lo observamos, sabemos de él? Pues la respuesta es no”, explica Garay. Un universo distinto al nuestro que se extiende del otro lado de la frontera. Este solo es el primero.
La puerta abierta a otras dimensiones
“Uno de los grandes avances teóricos de las últimas décadas es que sabemos que hace falta algo más que relatividad general e interacciones de partículas para explicar el Universo, y me refiero solo a nuestro propio Universo. A finales del siglo pasado surgió una idea muy bella, que es la teoría de cuerdas. Básicamente dice que lo que pensamos que son puntos (se refiere a partículas subatómicas, como un electrón, por ejemplo) no lo son, y son cuerdas”.
Esto abre la posibilidad de que existan otras dimensiones, con universos que se despliegan en dimensiones que no son las nuestras
Esas cuerdas vibran en un espacio-tiempo de más de cuatro dimensiones; de hecho, el planteamiento matemático de esta teoría no funciona a menos que el universo tenga once dimensiones. Y, según le pille la vibración, pues la vemos, o no, y la vemos de una forma u otra. Electrón, fotón, o quark, o lo que le toque mostrar mientras miramos. Pero esas mismas partículas se muestran en dimensiones que no vemos y todas juntas, las mismas pero en otra dimensión, forman universos enteros. Esta idea está entre las más fascinantes que pueda oírse en física y matemáticas. Da lugar a universos contenidos uno dentro del otro, como las muñecas rusas.
“Esto abre la posibilidad de que existan otras dimensiones, con universos que se despliegan en dimensiones que no son las nuestras”, me dice Carlos Peña Garay.
El otro lado de la pelota
“Imagina ahora que tenemos una especie de pelota, me vale cualquier pelota”, me pide Peña Garay. “Nuestro universo es un lado de esa pelota, y no vemos la otra mitad. Vivimos y conocemos solo nuestra mitad”.
La otra mitad sería un universo que nos da la espalda, que habría crecido en oposición al nuestro y, literalmente, en el que las cosas serían justo al revés que en el nuestro, un universo que va para atrás.
“Según esa teoría habría otro universo expandiéndose en dirección opuesta. Es como si uno se extendiera de Madrid a Canfranc y el otro de Canfranc a Madrid. Si asumimos la simetría fundamental que rige en la naturaleza, aunque no veamos el otro lado del universo podemos estudiar las implicaciones de la parte que nos completa, la que daría simetría a la pelota, aunque no la veamos directamente”.
La noticia del descubrimiento de un Universo Paralelo que va al revés
Antes de mi entrevista a Peña Garay, una noticia sobre universos paralelos había rodado por el mundo, y no era para menos. Según los titulares, habían encontrado pruebas de la existencia de un universo paralelo que va en dirección opuesta al nuestro, en el que el tiempo discurre hacia atrás. Es decir, el otro lado de la pelota. Lástima que la noticia no fuera cierta por completo. Pero contenía algo de verdad, y eran los dos sucesos anómalos detectados por ANITA.
El radiotelescopio ANITA, Antartic Impulsive Transient Antenna, registró la señal de radio de dos rayos cósmicos «atípicos», cuyo origen no puede, por el momento, explicarse en el marco de la física conocida. Además, en lugar de venir del cielo, las señales de radio captadas por ANITA proceden del propio hielo antártico, de donde surgieron estas partículas con inusitada energía.
Una partícula con esas características no podría cruzar la Tierra
A día de hoy no hay explicación a esas dos partículas tan energéticas que procedían del interior de la Tierra. Eso, a priori, no puede pasar. Sin una explicación, en los titulares de prensa se cargaron las tintas. Se dio por hecho que eran fruto de la desintegración de materia oscura, un peso pesado entre los físicos. Pero fueron aún más lejos. A esa materia oscura le adjudicaron las propiedades adecuadas para asociarla a partículas que nacieron procedentes del otro lado de la pelota, es decir, de ese hipotético universo paralelo que nos da la espalda y va al revés. En este inmenso error está el fallo. Nadie dijo nunca que esas raras partículas hubieran llegado hasta aquí procedentes de un universo distinto al nuestro.
Han encontrado la señal de radio de dos partículas de muy alta energía que podrían ser debidos a neutrinos procedentes de neutrinos masivos que forman la materia oscura
Así que plantear esa opción parece descabellado (y me cuesta usar esta palabra en este reportaje, la verdad). Pero su procedencia puede ser tan fascinante como prometía.
“Lo bueno del diseño experimental de ANITA es que busca desde arriba y detecta lo que viene del suelo. Y lo cierto es que ha detectado dos sucesos que por el momento son inexplicables. Han encontrado la señal de radio de dos partículas de muy alta energía que podrían ser debidos a neutrinos procedentes de neutrinos masivos que forman la materia oscura…»
Tengo que detener la grabación para volver a escuchar a Carlos Peña Garay
“…neutrinos procedentes de neutrinos masivos que forman la materia oscura”
Así es. No hay error. “Ahora estamos ante un puzzle experimental. Pero, de momento, el detector ha encontrado cosas que no sabemos lo que son”, explica Garay.
Por qué se relacionaron con el descubrimiento de un universo paralelo
Para eso, Peña Garay nos pone en antecedentes y explica que tres físicos que trabajan en Teoría cuántica en espacios curvos plantearon un nuevo cuento. Ellos parten de una hipótesis razonable, la simetría CPT (acrónimo de Carga, Paridad e inversión del Tiempo). Si todo es simétrico, el universo también ha de serlo. Por otra parte, asumen que cada uno de los tres famosos neutrinos ligeros que hemos detectado hace ya años en diversos detectores, deberían ser su propia némesis, y por tanto tener una pareja mucho más masiva y energética, un compañero muy masivo.
En nuestro universo, a ese compañero masivo no lo veríamos directamente. Pero la hipótesis es que, si procede de ese universo paralelo al nuestro, el que estaría en la otra parte de la pelota de la que hablábamos antes, tendría propiedades que sí lo harían observable aquí. Y dicen que ese compañero robusto tendría una masa X, muy alta, y serían muy energéticos.
Ahora bien, encontrar esos neutrinos descritos, con esas características, pues es casi como cazar gamusinos. Pero lo impresionante es que el detector del antártico, el radiodetector viajero en globo ANITA, ha detectado algo que se le parece mucho. Ha encontrado dos de esos “gamusinos”, los dos sucesos extraños se corresponden con partículas muy masivas y muy cargadas energéticamente a la altura de las descritas por los tres físicos.
Y bien, ¿son ellas? ¿Proceden de un universo paralelo? ¿Vienen del otro lado de la pelota? ¿Son una prueba de su existencia?
“Pues podrían estar dando señales de la existencia de un universo paralelo, pero una partícula así también puede ser otras muchas cosas”, advierte Peña Garay. ¿Qué otras cosas? La siguiente hipótesis no va a decepcionar a nadie.
Señales de materia oscura atrapada en el interior de la Tierra
Recreación de la materia oscura y, en amarillo, la formación de galaxias del universo conocido
Hay un cuento que dice que los neutrinos muy masivos y energéticos se formaron también en el Big Bang. Con el tiempo, se agruparon por gravedad y quizá dentro de la Tierra haya una parte de ellos, que quedaron atrapados cuando el planeta se formó. De vez en cuando se desintegran y producen un neutrino ligero pero muy energético, con poca masa pero muchísima energía, que es capaz de salir de la Tierra y producir esa señal de radio al cruzar el hielo del ártico que ha detectado ANITA. Con esta hipótesis, habrían dado con la señal de la materia oscura encerrada en el estómago de la Tierra. ¿Verdad que no decepciona?
“Lo cierto es que se han producido dos sucesos que son compatibles con esta descripción, pero no puede asegurarse que lo sean. Lo único que puede decir ANITA es que no sabe qué es lo que ha encontrado”, insiste Carlos Peña Garay. “Ahora hay que verificar que son señales reales, que corresponde a partículas que no conocemos. y lo más probable es que la explicación esté en nuestro propio universo”.
Me despido de Carlos Peña Garay con mi deseo de volver a entrevistarle alguna vez, en algún otro universo.
“Te diría que quizá esta entrevista se está produciendo tal cual en otro universo”, bromea.
Le pregunto, ¿tú crees que existen universos múltiples?
“Esperamos que en laboratorios como el LSC encontremos propiedades de la materia oscura, y podamos dar respuesta a por qué no está la antimateria con nosotros. Y esas respuestas quizá nos lleven a descubrir que existe otro universo aparte de este en el que estamos. Hay muchas posibilidades matemáticas para que existan, pero no tenemos ninguna evidencia de que sea así. Lo siento”.
