La teoría del gran cerebro ¿han perdido la cabeza los cosmólogos? (1 de 3)

Podría ser la predicción más extraña y embarazosa en la historia de la cosmología, por no decir de la ciencia.

En caso de ser cierto, significaría que tu, la persona que está leyendo este artículo, tienes más probabilidades de ser una fluctuación momentánea en un campo de materia y energía en el espacio exterior, que una persona con un pasado real, nacida tras miles de millones de años de evolución en un ordenado cosmos salpicado de estrellas. Tus recuerdos y el mundo que crees ver a tu alrededor son ilusiones.

Esta extraña imagen es lo que emerge tras una serie de cálculos recientes, que llevan hasta el límite algunas partes de las bases de las teorías y descubrimientos de la cosmología moderna. Nadie en este campo cree que esta sea la forma en que las cosas funcionan realmente. Así, durante los dos últimos años ha existido una corriente de debate creciente, e incluso de duelos de publicaciones, repletas de referencias a materias esotéricas como la reencarnación, los universos múltiples e incluso la muerte del espaciotiempo, mientras que los cosmólogos intentaban cuadrar las predicciones de sus queridas teorías, con las convicciones de que tanto nosotros como el universo somos reales. El problema básico es que, a través de eones de tiempo, las teorías estándares sugieren que el universo puede repetirse una y otra vez en un ciclo infinito de Big Bangs; pero a la naturaleza le resulta difícil hacer un universo completo. Es mucho más fácil crear fragmentos de uno, como a planetas, a ti mismo dentro de un traje espacial, o incluso – usando el más absurdo y problemático ejemplo – a un cerebro desnudo flotando en el espacio. La naturaleza tiende a hacer lo que más fácil le resulta, desde el punto de vista energético y probabilístico. De modo que estos fragmentos – particularmente los cerebros – aparecerían con una frecuencia mucho mayor que los universos reales hechos y derechos, o que nosotros. O tal vez nosotros podríamos ser esos fragmentos.

Alan Guth, cosmólogo del MIT, y que está de acuerdo con que esta sobreabundancia es absurda, señala que algunos cálculos dan como resultado un infinito número de cerebros flotantes por cada cerebro normal, lo cual hace “infinitamente improbable que nuestros cerebros sean normales”. Bienvenido a lo que los físicos llaman el problema del cerebro de Boltzmann, nombrado así en honor al físico austriaco del siglo XIX Ludwig Boltzmann, quien sugirió el mecanismo mediante el cual dichas fluctuaciones pueden darse en un gas o en universo. Los cosmólogos también se refieren a estos cerebros como “observadores peculiares (o frikies)”, en contraste con los observadores normales u “ordenados” del cosmos, como nosotros mismos. Los cosmólogos están desesperados por eliminar a estos frikies de sus teorías, pero hasta el momento ni siquiera se ponen de acuerdo en el cómo, o incluso en si están logrando algún progreso.

Si eres de los que se inclinan al escepticismo, con este debate podría parecer que hay demasiadas evidencias de que los cosmólogos, que nos han dado la materia oscura, la energía oscura, y que hablan con aparente aplomo de tropecientos millones de universos paralelos, han perdido la razón. Pero los cosmólogos dicen que el problema del cerebro sirve como una comprobación valiosa de la realidad, mientras contemplan el lejano y remoto futuro y tropecientos universos burbujas que estallan los unos de los otros en una siempre creciente y apresurada eternidad. Entonces, en este contexto ¿qué es – por ejemplo – un observador “normal”? Si algunos átomos en otro universo se unen brevemente para observar, hablar y pensar exactamente igual que tu ¿eres realmente tu?

“Es parte de un conjunto de preguntas mucho más grande sobre la forma de pensar en probabilidades en un universo infinito en el que todo lo que puede suceder, sucede, infinitamente”, comenta Leonard Susskind de Stanford, coautor de un documento en 2002 que ayudó a que el debate tomara forma. O como Andrei Linde, otro teórico de Stanford dado al lenguaje colorista, que indirectamente distinguió la posibilidad de que una réplica de tu propio cerebro se forme en el espacio exterior en algún momento apunta: “¿Cómo computar la probabilidad de reencarnarse con la probabilidad de nacer?”

El problema del cerebro de Boltzmann nace a partir de una serie de conclusiones lógicas, todas las cuales surgen de otra pregunta profunda y antigua, a saber: ¿por qué el tiempo parece ir solo en una dirección? ¿Por qué no se puede revertir el estado de un huevo batido? Las leyes fundamentales que gobiernan los átomos que rebotan entre si en el huevo parecen los mismos, tanto si el tiempo va hacia adelante como si va hacia atrás. En este universo, al menos, el futuro y el pasado son diferentes y no somos capaces de recordar quién va a ganar la Super Bowl la semana que viene.

“Cuando cascas un huevo y lo bates, estás haciendo cosmología”, comenta Sean Carroll, cosmólogo del Instituto Tecnológico de California.

Boltzmann atribuyó esta, así llamada flecha del tiempo, a la tendencia de cualquier grupo de partículas a expandirse en la configuración más aleatoria e inútil, de acuerdo a la segunda ley de la termodinámica (algunas veces parafraseada como “las cosas empeoran”) que dice que la entropía, que es una medida del desorden o de la energía gastada, nunca puede decrecer en un sistema cerrado como el universo.

Si el universo se está agotando y la entropía está creciendo ahora, eso es porque en el pasado debió de haber estado sumamente ordenado.

En tiempos de Boltzmann, se pensaba que el universo había existido desde siempre, en cuyo caso hace mucho tiempo que se habría estabilizado en una temperatura tibia y habría muerto “por calor”. Tendría ya un nivel máximo de entropía, y de este modo, sin forma de desordenarse aún más, no habría flecha del tiempo. La vida no sería posible, pero eso estaría bien, porque la vida sería terriblemente aburrida. Sin embargo Boltzmann dijo que la entropía era una cuestión de azar, y que si esperábamos lo bastante, los aleatorios átomos saltarines producirían ocasionalmente el equivalente a un huevo que se “desbate”. Una rara fluctuación haría que la entropía menguase en alguna parte, la flecha del tiempo comenzaría a apuntar y la historia volviera a fluir. Esto no es lo que sucedió. Los astrónomos saben ahora que el universo no ha existido siempre. Nació con el Big Bang, que de algún modo configuró la flecha del tiempo hace 14.000 millones de años. Se cree que el eje del Big Bang fue un momento explosivo conocido como inflación, durante el cual el espacio se inundó de una energía que tenía un efecto antigravitatorio, lo que lo hizo hincharse violentamente hacia fuera como un balón, alisando las irregularidades de lo que ahora es el universo observable, y aportando orden al caos primordial.

Sigue en parte II.

Traducido de Big Brain Theory: Have Cosmologists Lost Theirs? (autor: Dennis Overbye para The New York Times)

11 Comentarios

  1. 1 AuToMaTiC JaCK AuToMaTiC JaCK 16 Ene 2008 0 (0 Votos)

    Hmmm, siempre recuerdo una reflexion de mi profesor de filosofia de bup:

    Podemos pensar en un universo finito, lo cual es absurdo porque un limite implica algo al otro lado; o un universo infinito, lo cual es inconcebible ya que que nos cuesta asimilar lo infinito. Asi pues, la naturaleza del universo esta entre lo absurdo y lo inconcebible.

    ¿Alguien mas ha leído Ciudad Permutacion de Greg Egan y todo esto le suena un monton?

  2. 2 3nd3r 3nd3r 16 Ene 2008 0 (0 Votos)

    ¡Yo la he leído! :-)

    Sí que me recuerda, sí… Pero también me recuerda a Douglas Adams y su “Guía del Autoestopista Galáctico”, en la que no recuerdo en qué momento de los libros dice algo así como que “si el universo tiende a expandirse, significa que cada vez más se acerca a ser infinito, con lo cual ha de contener todo, y así, cerca del final del tiempo, será muy probable que exista un planeta de colchones parlantes y que todos se llamen Jack”… O algo similar… :-)

    Por cierto, gran blog, que cito varias veces en el mío: http://www.pajareo.com (por supuesto, anotando la fuente)

  3. 3 Neo_Von Neo_Von 16 Ene 2008 0 (0 Votos)

    A mi me recuerda a Futurama y no se porque oye, no creo que tenga nada que ver con eso de los cerebros volantes y tal xD

    • 4 jaime jaime 11 Ene 2010 0 (0 Votos)

      Sí, también pienso en Futurama, en el capítulo que llegan al “Borde del Universo” y con unos prismáticos ven “el Otro Universo”. Sólo hay dos: el nuestro y otro similar de temática country.

  4. 5 cruzki cruzki 16 Ene 2008 0 (0 Votos)

    @AuToMaTiC JaCK

    Un universo finito no implica límite ni más allá. Imagina que el universo es como una esfera. Puedes moverte libremente en cualquier dirección y no encontrarás nunca un borde o un límite. Y simplemente no tiene porque existir interior y exterior o arriba o abajo, sólo la esfera. De hecho el universo actual se creo que tiene una forma así (una esfera en el espacio tetradimensional o algo por el estilo)

  5. 6 Krycek Krycek 16 Ene 2008 0 (0 Votos)

    A mi tambien me recuerda todo esto a Futurama… XD Y el tiempo no es cíclico, es lineal ^^

    • 7 PRODKPAX PRODKPAX 10 Dic 2012 0 (0 Votos)

      el tiempo es lineal,los bigbangs son ciclicos

  6. 8 Xinker Xinker 16 Ene 2008 0 (0 Votos)

    Así que la inflación comenzó hace 14.000 millones de años…Normal que los precios estén tan altos!

  7. 9 Maikelnai Maikelnai 16 Ene 2008 0 (0 Votos)

    Aprovecho para dar las gracias al wikipedista que creó ayer el término “cerebro de Boltzzman”. Como véis ya lo he enlazado ;-)

  8. 10 AuToMaTiC JaCK AuToMaTiC JaCK 16 Ene 2008 0 (0 Votos)

    cruzki, entiendo el concepto de universo finito e ilimitado. Como entiendo lo absurdo de pensar en un momento anterior al big bang si el propio tiempo se creo en el big bang, solo era que me vino a la cabeza aquella leccion de filosofia y me hizo gracia.

  9. 11 Eugenio Manuel Eugenio Manuel 17 Ene 2008 0 (0 Votos)

    Hola, no sé si has sido tú el que me has dejado un comentario en mi blog. He hecho una referencia a un sitio pensando que era el que publicaba la traducción del artículo. Ya he actualizado la entrada y he hecho la referencia correcta a tu blog. Perdona el error.

    Me gusta bastante tu bitácora, así que vendré a verte de vez en cuando.

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