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IMÁGENES DEL UNIVERSO RECIÉN NACIDO

Cuando era pequeño, tenía un conflicto personal con miscreencias. Mis padres habían sido educados según la tradiciónbudista, pero yo asistía todas las semanas a la escuela domini-cal y me encantaban las historias bíblicas que me contabansobre ballenas, arcas, estatuas de sal, costillas y manzanas. Mefascinaban aquellas parábolas del Antiguo Testamento, queeran lo que más me gustaba de la escuela dominical. Me pare-cía que las parábolas sobre grandes inundaciones, zarzas ar-dientes y separación de aguas eran mucho más emocionantesque los cantos y la meditación budista. En realidad, aquellashistorias antiguas de heroísmo y tragedia ilustraban vívida-mente profundas lecciones morales y éticas que he tenido pre-sentes toda la vida.

Un día, en la escuela dominical, estudiamos el Génesis.Leer que Dios bramó desde los cielos «Hágase la luz» sonabamucho más dramático que meditar en silencio sobre el Nir-vana. Por pura curiosidad, pregunté: «¿Dios tenía madre?».La profesora solía responder con agilidad y siempre ofrecía ensus respuestas una profunda lección moral. Sin embargo, estavez se quedó desconcertada. No, respondió dubitativa, segu-ramente Dios no tenía madre. «Pero entonces, ¿de dóndevino?», pregunté yo. Me contestó murmurando que tendríaque consultar la cuestión con el sacerdote.

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El poeta sólo pide meter la cabeza en el cielo. Es ellógico el que intenta meter el cielo en su cabeza. Y essu cabeza la que se parte.

G. K. Chesterton

No me di cuenta de que accidentalmente había tropezadocon una de las grandes preguntas de la teología. Estaba con-fundido, porque en el budismo no hay Dios en absoluto, sinoun universo intemporal sin principio ni final. Más tarde, cuan-do empecé a estudiar las grandes mitologías del mundo,aprendí que había dos tipos de cosmologías en la religión: laprimera basada en un momento único en el que Dios creó eluniverso y la segunda basada en la idea de que el universosiempre existió y siempre existirá.

Pensé que las dos no podían ser ciertas.Más adelante, empecé a descubrir que estos temas comu-

nes aparecían en muchas culturas. En la mitología china, porejemplo, en el principio había el huevo cósmico. El dios niñoP’an Ku residió durante casi una eternidad dentro del huevo,que flotaba en un mar informe de caos. Cuando por fin saliódel cascarón, P’an Ku se puso a crecer desaforadamente, másde tres metros por día, hasta que la mitad superior del casca-rón se convirtió en el cielo y la inferior en la tierra. Despuésde 18.000 años, murió para que naciera nuestro mundo: susangre se convirtió en los ríos, sus ojos en el Sol y la Luna, ysu voz en el trueno.

En muchos aspectos, el mito de P’an Ku refleja un temaque se encuentra en muchas religiones y mitologías antiguas,y es que el universo inició su existencia con una creatio ex ni-hilo (creación a partir de la nada). En la mitología griega, eluniverso empezó en un estado de caos (en realidad, la palabra«caos» viene de la palabra griega que significa «abismo»). Estevacío sin características precisas se describe a menudo comoun océano, por ejemplo en la mitología babilónica y japonesa.El tema se encuentra en la mitología egipcia antigua, dondeRa, el dios del sol, surgió de un huevo flotante. En la mitolo-gía polinesia, el huevo cósmico es reemplazado por una cásca-ra de coco. Los mayas creían en una variación de esta historiasegún la cual el universo nace pero muere después de cincomil años, sólo para volver a resucitar una y otra vez y repetirel interminable ciclo de nacimiento y destrucción.

Estos mitos de creatio ex nihilo ofrecen un claro contrastecon la cosmología según el budismo y determinadas formas dehinduismo. En esas mitologías, el universo es intemporal, sin

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principio ni fin. Hay muchos niveles de existencia, pero el másalto es el Nirvana, que es eterno y puede alcanzarse sólo a tra-vés de la meditación más pura. En el Mahapurana hindú, estáescrito: «Si Dios creó el mundo, ¿dónde estaba Él antes de laCreación? […] Has de saber que el mundo no fue creado,como el propio tiempo, que no tiene principio ni final».

Estas mitologías están en clara contradicción unas conotras, sin posibilidades de solución entre ellas. Son mutua-mente exclusivas: o el universo tuvo un principio o no lo tuvo.Según parece, no hay término medio.

Sin embargo, hoy en día parece estar surgiendo una solu-ción en una dirección totalmente nueva –el mundo de la cien-cia–, como resultado de una nueva generación de poderososinstrumentos científicos que vuelan por el espacio exterior. Laantigua mitología se basaba en la sabiduría de los narradoresde historias para exponer los orígenes del mundo. Hoy en día,los científicos sueltan una batería de satélites espaciales, láse-res, detectores de ondas de gravedad, interferómetros, supe-rordenadores de alta velocidad e Internet, y en el procesorevolucionan nuestra comprensión del universo y nos brindanla descripción más convincente hasta el momento de su crea-ción.

Lo que va surgiendo gradualmente de los datos es una gransíntesis de esas dos mitologías opuestas. Quizás, especulan loscientíficos, el Génesis ocurre repetidamente en un océanointemporal de Nirvana. En esta nueva imagen, nuestro uni-verso puede compararse a una burbuja que flota en un «océa-no» mucho mayor con nuevas burbujas formándose todo eltiempo. Según esta teoría, los universos, como burbujas que seforman en el agua hirviendo, están en creación continua y flo-tan en una zona mucho mayor, el Nirvana del hiperespacio deonce dimensiones. Un número cada vez mayor de físicossugiere que nuestro universo surgió realmente de un cataclis-mo abrasador, el big bang, pero que también coexiste en unocéano eterno de otros universos. Si tenemos razón, se estánproduciendo big bangs incluso ahora, mientras el lector leeesta frase.

Físicos y astrónomos de todo el mundo especulan ahorasobre cómo pueden ser estos mundos paralelos, qué leyes

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pueden obedecer, cómo nacen y cómo mueren finalmente.Quizás estos mundos paralelos sean estériles y carezcan de losingredientes básicos de la vida. O quizá tengan el mismoaspecto que nuestro universo, separados por un único aconte-cimiento cuántico que hace que difieran del nuestro. Y algu-nos físicos especulan que quizás un día, si la vida se vuelveinsostenible cuando nuestro universo presente envejezca y seenfríe, podamos vernos obligados a abandonarlo y huir a otrouniverso.

El motor que guía estas nuevas teorías es el flujo masivo dedatos que nos llegan de los satélites espaciales que fotografíanrestos de la propia creación. Es de destacar que los científicosse centran ahora en lo que ocurrió sólo 380.000 años despuésdel big bang, cuando la «luminiscencia» de la creación llenópor primera vez el universo. Quizá la imagen más convincen-te de esta radiación de la creación procede de un nuevo instru-mento llamado «satélite WMAP».

El satélite WMAP

«¡Increíble!» y «¡Un hito!» eran las expresiones que emi-tían en febrero de 2003 unos astrofísicos, que normalmenteson personas reservadas, para describir los valiosos datoscosechados por su último satélite. El WMAP (Sonda Aniso-trópica de Microondas Wilkinson), que toma su nombre delpionero de la cosmología David Wilkinson y fue lanzado en2001, ha dado a los científicos una imagen detallada, con unaprecisión sin precedentes, del universo cuando tenía sólo380.000 años de edad. La colosal energía derramada por labola de fuego original que dio nacimiento a las estrellas y gala-xias ha estado circulando por nuestro universo durante milesde millones de años. Por fin, actualmente ha sido captada enpelícula con detalles exquisitos por el satélite WMAP, que nosofrece un mapa nunca visto antes, una foto del cielo quemuestra con asombrosa minuciosidad la radiación de micro-ondas creada por el propio big bang, lo que la revista Time hallamado el «eco de la creación». Los astrónomos no volverána mirar nunca más el cielo de la misma manera.

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Los descubrimientos del satélite WMAP representan «pa-ra la cosmología un rito de paso de una ciencia de la especula-ción a una ciencia de la precisión», declaró John Bahcall, delInstituto de Estudios Avanzados de Princeton. Por primeravez, este diluvio de datos del primer periodo de la historia deluniverso ha permitido a los cosmólogos responder de formaprecisa a la más antigua de todas las preguntas que han con-fundido e intrigado a los humanos desde que contemplaronpor primera vez la resplandeciente belleza celestial del cielonocturno. ¿Qué edad tiene el universo? ¿De qué está hecho?¿Cuál es el destino del universo?

(En 1992, un satélite anterior, el COBE [Explorador delFondo Cósmico] nos dio las primeras imágenes borrosas deesta radiación de fondo que llena el cielo. Aunque se tratabade un resultado revolucionario, no dejaba de ser decepcionan-te porque daba una imagen desenfocada del universo primige-nio, lo que no impidió que la prensa, emocionada, titulara lafotografía como «la cara de Dios». Sin embargo, una descrip-ción más precisa de las imágenes borrosas del COBE sería querepresentaban una «imagen de recién nacido» del universo ensu infancia. Si hoy en día el universo es un hombre de ochen-ta años, las imágenes del COBE, y más tarde las del WMAP,lo mostraban como un recién nacido, con menos de un día deedad.)

La razón por la que el satélite WMAP puede darnos unasimágenes sin precedentes del universo en su infancia es que elcielo nocturno es como una máquina del tiempo. Como la luzviaja a una velocidad finita, las estrellas que vemos por lanoche se ven como fueron en el pasado, no como son hoy. Laluz de la Luna tarda poco más de un segundo en llegar a laTierra, por lo que, cuando miramos a la Luna, la vemos enrealidad tal como era un segundo antes. La luz del Sol tardaunos ocho minutos en llegar a la Tierra. Del mismo modo,muchas de las estrellas conocidas que vemos en el cielo estántan lejos que su luz tarda de 10 a 100 años en llegar a nuestrosojos. (Dicho de otro modo, están de 10 a 100 años luz de laTierra. Un año luz equivale a la distancia que la luz recorre enun año, aproximadamente 10 billones de kilómetros.) La luzde las galaxias lejanas puede estar de cientos a miles de millo-

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nes de años luz. Como resultado, representan una luz «fósil»,parte de ella emitida incluso antes de la aparición de los dino-saurios. Algunos de los objetos más lejanos que podemos vercon nuestros telescopios se llaman quásares, grandes máqui-nas galácticas que generan cantidades increíbles de energíacerca del borde del universo visible, que pueden estar a unadistancia de 12 a 13.000 millones de años luz de la Tierra. Y,ahora, el satélite WMAP ha detectado una radiación emitidaincluso antes, la de la bola de fuego original que creó el uni-verso.

Para describir el universo, los cosmólogos utilizan a vecesel ejemplo de mirar hacia abajo desde lo alto del Empire StateBuilding, que se eleva más de cien pisos sobre Manhattan.Cuando se mira hacia abajo desde lo alto, apenas puede versela calle. Si la base del Empire State Building representa el bigbang, entonces, mirando desde arriba, las galaxias lejanas esta-rían en la décima planta. Los quásares distantes vistos desdelos telescopios de la Tierra estarían en la séptima planta. Elfondo cósmico medido por el satélite WMAP estaría apenasuna pulgada por encima de la calle. Y ahora el satélite WMAPnos ha dado la medición precisa de la edad del universo conuna asombrosa exactitud del 1%: 13.700 millones de años.

La misión del WMAP es la culminación de más de unadécada de trabajo de los astrofísicos. El concepto del satéliteWMAP se propuso a la NASA por primera vez en 1995 y fueaprobado dos años después. El 20 de junio de 2001, la NASAenvió el satélite WMAP, a bordo de un cohete espacial DeltaII, a una órbita solar entre la Tierra y el Sol. El destino, cuida-dosamente elegido, era el punto 2 de Lagrange (o L2, un pun-to especial de estabilidad relativa cerca de la Tierra). Desdeesta posición estratégica, el Satélite siempre apunta lejos delSol, la Tierra y la Luna y, por tanto, tiene una visión totalmen-te despejada del universo. Explora totalmente todo el firma-mento cada seis meses.

Su instrumentación es de tecnología punta. Con suspotentes sensores, puede detectar la débil radiación de micro-ondas dejada por el big bang y que baña el universo, si bien esabsorbida en gran parte por nuestra atmósfera. El satélite,compuesto de aluminio, mide 3,8 por 5 metros y pesa 840 kg.

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Tiene dos telescopios opuestos que enfocan la radiación demicroondas presente en el cielo circundante y, cada ciertotiempo, transmite por radio los datos a la Tierra. Tiene sólo419 vatios de potencia eléctrica (la potencia de cinco bombi-llas ordinarias). Situado a 1,6 millones de kilómetros de laTierra, el satélite WMAP está muy por encima de las pertur-baciones atmosféricas de la Tierra, que pueden enmascarar eltenue fondo de microondas, y está en condiciones de hacerlecturas continuas de todo el firmamento.

El satélite completó su primera observación de todo elcielo en abril de 2002. Seis meses después, se hizo la segundaobservación completa del cielo. Hoy, el satélite WMAP nosha proporcionado el mapa más completo y detallado de estaradiación que hemos tenido nunca. La radiación de fondo demicroondas que detectó el WMAP fue predicha por primeravez por George Gamow y su grupo de investigación en 1948,que también señalaron que esta radiación era térmica. ElWMAP midió su temperatura, que está un poco por encimadel cero absoluto, entre 2,7249 y 2,7251º Kelvin.

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Imagen tomada por el satéliteWMAP del universo «recién nacido», talcomo era cuando tenía sólo 380.000 años de edad. Seguramente cada puntorepresenta una pequeña fluctuación cuántica en la luminiscencia de la crea-ción que se ha expandido para crear las galaxias y los grupos galácticos quevemos hoy.

-200 T (µK) +200

A simple vista, el mapa del cielo del WMAP parece pocointeresante; no es más que una colección de puntos aleatorios.Sin embargo, esta colección de puntos ha hecho derramarlágrimas a algunos astrónomos porque representan fluctuacio-nes o irregularidades en el abrasador cataclismo original delbig bang poco después de que fuera creado el universo. Estaspequeñas fluctuaciones son como «semillas» que desde enton-ces se han expandido enormemente al explotar hacia fuera elpropio universo. En la actualidad, estas pequeñas semillas hanflorecido en los grupos galácticos y galaxias que vemos encen-derse en los cielos. En otras palabras, nuestra propia galaxia dela Vía Láctea y todos los grupos galácticos que vemos a nues-tro alrededor fueron una de estas pequeñas fluctuaciones. Mi-diendo la distribución de dichas fluctuaciones, vemos el ori-gen de los grupos galácticos como puntos marcados en el ta-piz cósmico que cuelga sobre el cielo nocturno.

Hoy en día, el volumen de datos astronómicos deja atráslas teorías de los científicos. En realidad, yo diría que estamosentrando en una edad de oro de la cosmología. (A pesar de sertan impresionante, es muy probable que el satélite WMAP sevea empequeñecido por el satélite Planck, que los europeostienen previsto lanzar en julio de 2008; el Planck brindará alos astrónomos imágenes todavía más detalladas de la radia-ción de fondo de microondas.) Por fin la cosmología llega a lamayoría de edad y, después de languidecer durante años enuna ciénaga de especulación y conjeturas, emerge de las som-bras de la ciencia. Históricamente, los cosmólogos han sidovíctimas de una reputación un tanto desagradable. La pasióncon la que proponían grandiosas teorías del universo sólo eracomparable a la asombrosa pobreza de sus datos. Como solíabromear el premio Nobel Lev Landau: «Los cosmólogos seequivocan a menudo pero nunca dudan». La ciencia tiene unviejo dicho: «Hay especulación, después más especulación, ydespués está la cosmología».

Como estudiante de último curso de Física en Harvard afinales de 1960, acaricié brevemente la posibilidad de estudiarcosmología. Desde la infancia me fascinaba el origen del uni-verso. Sin embargo, una rápida mirada a la especialidad medejó claro que era de un primitivismo embarazoso. No se tra-

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taba en absoluto de una ciencia experimental, en la que unopuede comprobar hipótesis con instrumentos precisos, sinomás bien de una colección de teorías sueltas altamente especu-lativas. Los cosmólogos entablaban acalorados debates sobresi el universo nació a consecuencia de una explosión cósmicao si siempre ha existido en estado constante. Pero, con tanpocos datos, las teorías rápidamente dejaban atrás los datos.En realidad, cuantos menos datos, más feroz era el debate.

A lo largo de la historia de la cosmología, esta escasez dedatos fiables fue motivo de amargas enemistades entre astró-nomos, que a menudo duraban décadas. (Por ejemplo, justoantes de que el astrónomo Allan Sandage del Observatorio deMount Wilson, tuviera previsto ofrecer una conferencia sobrela edad del universo, el orador anterior anunció sarcástica-mente: «Lo que oirán a continuación es una sarta de errores».Y Sandage, sabedor de que un grupo rival había generadomucha publicidad, gritó: «Todo eso son sandeces. ¡Es la gue-rra… es la guerra!».

La edad del universo

Los astrónomos han tenido un interés especial por cono-cer la edad del universo. Durante siglos, académicos, sacer-dotes y teólogos han intentado estimar la edad del universoutilizando el único método que tenían a su disposición: lagenealogía de la humanidad desde Adán y Eva. En el últimosiglo, los geólogos han utilizado la radiación residual deposi-tada en las rocas para conseguir la mejor estimación de la edadde la Tierra. En comparación, el satélite WMAP ha medidohoy el eco del propio big bang para proporcionarnos la edadmás fidedigna del universo. Los datos del WMAP revelan queel universo tuvo su inicio en una explosión cósmica que seprodujo hace 13.700 millones de años.

(A lo largo de los años, uno de los hechos más embarazo-sos que asediaban a la cosmología era que a menudo, debido adatos incorrectos, el cálculo revelaba que la edad del universoera inferior a la de los planetas y las estrellas. Las estimacionesprevias de la edad del universo eran de sólo 1.000 a 2.000 mi-

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llones de años, lo que contradecía la edad de la Tierra [4.500millones de años] y de las estrellas más viejas [12.000 millonesde años]. Estas contradicciones han sido superadas.)

El WMAP ha añadido un nuevo y extraño giro al debatesobre la composición del universo, una cuestión que ya seplantearon los griegos hace dos mil años. Durante el siglopasado, los científicos creían conocer la respuesta a esta pre-gunta. Después de miles de experimentos concienzudos, ha-bían llegado a la conclusión de que el universo estaba hechobásicamente de cien tipos diferentes de átomos, dispuestos enun gráfico periódico ordenado que empezaba por el hidróge-no elemental. Esto forma la base de la química moderna y es,en realidad, lo que se enseña en la clase de ciencia de todos losinstitutos. El WMAP ha destruido esta creencia.

El satélite WMAP, confirmando experimentos previos,demostró que la materia visible de nuestro alrededor (inclu-yendo las montañas, los planetas, las estrellas y las galaxias)constituye un mísero 4% del contenido de materia y energíadel universo. (De este 4%, la mayor parte se encuentra enforma de hidrógeno y helio, y probablemente sólo el 0,03%adopta la forma de elementos pesados.) La mayor parte deluniverso está constituida, en realidad, por un material miste-rioso e invisible, de origen totalmente desconocido. Los ele-mentos familiares que forman nuestro mundo constituyensólo el 0,03% del universo. En cierto sentido, ahora que losfísicos se enfrentan al hecho de que el universo está domina-do por formas totalmente nuevas y desconocidas de materia yenergía, la ciencia está retrocediendo varios siglos para situar-se antes de la aparición de la hipótesis atómica.

Según el WMAP, el 23% del universo está constituido poruna sustancia extraña e indeterminada llamada «materia oscu-ra», que tiene peso, rodea las galaxias con un halo gigantesco,pero es totalmente invisible. La materia oscura es tan do-minante y abundante que, en nuestra galaxia de la Vía Láctea,supera a todas las estrellas por un factor de 10. Aunque esinvisible, esta extraña materia oscura puede ser observadaindirectamente por los científicos porque refracta la luz de lasestrellas, como el vidrio, y de ese modo puede ser localizadapor la cantidad de distorsión óptica que genera.

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Refiriéndose a los extraños resultados obtenidos por elsatélite WMAP, John Bahcall, astrónomo de Princeton, dijo:«Vivimos en un universo inverosímil y loco, pero ya conoce-mos las características que lo definen».

Pero quizá la mayor sorpresa de los datos del WMAP, loscuales hicieron tambalearse a la comunidad científica, fue queel 73% del universo, la mayor parte con diferencia, está cons-tituido por una forma totalmente desconocida de energía lla-mada «energía oscura» que es la energía invisible oculta en elvacío del espacio. Concebida por el propio Einstein en 1917 ydescartada más adelante por el mismo (la calificó como su «ma-yor disparate»), la energía oscura, o la energía de la nada o delespacio vacío, está resurgiendo como la fuerza motora de todoel universo. Ahora se cree que la energía oscura crea un nuevocampo de antigravedad que separa a las galaxias. El destinofinal del universo estará determinado por la energía oscura.

En la actualidad nadie sabe de dónde procede esta «energíade la nada». «Francamente, no lo entendemos. Sabemos cuálesson sus efectos [pero] no tenemos clave alguna […] nadie latiene», admite Craig Hogan, astrónomo de la Universidad deWashington, en Seattle.

Si tomamos la última teoría de las partículas subatómicas eintentamos calcular el valor de esta energía oscura, encontra-mos una discrepancia de una magnitud de 10120 (es decir, un 1seguido de 120 ceros). Esta discrepancia entre teoría y experi-mento es, sin lugar a dudas, el mayor abismo jamás encontra-do en la historia de la ciencia. Es una de las cosas que más nosavergüenza: nuestra mejor teoría no puede calcular el valor dela mayor fuente de energía de todo el universo. Desde luego,hay un estante lleno de premios nobel a la espera de que algúnindividuo emprendedor pueda desentrañar el misterio de lamateria oscura y de la energía oscura.

Inflación

Los astrónomos todavía intentan desenmarañar la avalan-cha de datos del WMAP, que, al tiempo que erradica concep-ciones más antiguas del universo, va dando lugar a una nueva

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imagen del cosmos. «Hemos puesto la piedra angular de unateoría coherente unificada del cosmos», declara Charles L.Bennett, director de un equipo internacional que colaboró enla construcción y análisis del satélite WMAP. Hasta ahora, lateoría principal era la «teoría inflacionaria del universo», ungran refinamiento de la teoría del bing bang, propuesta porprimera vez por el físico Alan Guth, del MIT. En el panoramainflacionario, en la primera billonésima de una billonésima desegundo, una misteriosa fuerza antigravitatoria hizo que eluniverso se expandiera con más rapidez de lo que se pensabaen un principio. El periodo inflacionario fue inimaginable-mente explosivo y el universo se expandió con mucha másrápidez que la velocidad de la luz. (Eso no viola el principiode Einstein de que nada puede viajar más rápido que la luz,porque es el espacio vacío el que se expande. Los objetos ma-teriales no pueden romper la barrera de la luz.) En una frac-ción de segundo, el universo se expandió por un factor inima-ginable de 1050.

Para visualizar la potencia de este periodo inflacionario,imaginemos un globo que se infla rápidamente, con las gala-xias pintadas en la superficie. El universo que vemos pobladode estrellas y galaxias se encuentra en la superficie de este glo-bo, más que en su interior. Ahora dibujemos un círculo mi-croscópico en la superficie del globo. Este pequeño círculorepresenta el universo visible, todo lo que podemos ver connuestros telescopios. (En comparación, si todo el universovisible fuera tan pequeño como una partícula subatómica, eluniverso real sería mucho más grande que el universo visibleque vemos a nuestro alrededor.) Dicho de otro modo, la ex-pansión inflacionaria fue tan intensa que hay regiones enterasdel universo más allá de nuestro universo visible que siempreestarán fuera de nuestro alcance.

En realidad, la inflación fue tan enorme que cerca de noso-tros el globo parece plano, un hecho que ha sido verificadoexperimentalmente por el satélite WMAP. Del mismo modoque la Tierra nos parece plana debido a nuestra pequeñezcomparados con el radio de la Tierra, el universo parece planosólo porque está curvado a una escala mucho más grande.Partiendo de la base de que el universo se vio sometido a este

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proceso de inflación, casi podemos explicar sin esfuerzomuchos de los enigmas del universo, como por qué parece serplano y uniforme. Hablando de la teoría de la inflación, el físi-co Joel Primack ha dicho: «Ninguna teoría tan bella como éstaha sido nunca errónea».

El multiverso

El universo inflacionario, aunque coherente con los datosdel satélite WMAP, no responde todavía a la pregunta de quécausó la inflación. ¿Qué puso en marcha esta fuerza antigravi-tatoria que infló el universo? Hay más de cincuenta propues-tas para explicar qué puso en marcha la inflación y qué fue loque le puso fin, creando el universo que vemos a nuestro alre-dedor. Pero no hay un consenso universal. La mayoría de losfísicos coinciden en la idea central de un rápido periodo infla-cionario, pero no hay propuestas definitivas sobre cuál es elmotor de la inflación.

Como nadie sabe exactamente cómo empezó la inflación,siempre existe la posibilidad de que pueda producirse otra vezel mismo mecanismo, que las explosiones inflacionarias pue-dan ocurrir repetidamente. Ésta es la idea que propone el físi-co ruso Andrei Linde, de la Universidad de Stanford: fueracual fuese el mecanismo que hizo que parte del universo seinflara súbitamente, sigue en funcionamiento, causando qui-zás aleatoriamente que también se inflen otras regiones dis-tantes del universo.

Según esta teoría, un pequeño pedazo de universo puedeinflarse súbitamente y «echar brotes», haciendo que surja ununiverso «hijo» o «bebé», que a su vez puede hacer que broteotro universo recién nacido, y así sucesivamente. Imaginemosque soplamos burbujas de jabón en el aire. Si soplamos con lafuerza suficiente, vemos que algunas de las burbujas se partenpor la mitad y generan nuevas burbujas. Del mismo modo, losuniversos pueden estar dando a luz continuamente nuevos uni-versos. En este panorama, pueden estar ocurriendo big bangscontinuamente. Si es así, puede ser que vivamos en un mar deuniversos, en una especie de burbuja flotando en un océano

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de otras burbujas. En realidad, una palabra mejor que «uni-verso» sería «multiverso» o «megaverso».

Linde da a esta teoría el nombre de inflación eterna auto-reproducida o «inflación caótica», porque prevé un procesointerminable de inflación continua de universos paralelos. «Lainflación viene a imponernos la idea de múltiples universos»,declara Alan Guth, que fue el primero que propuso la teoríade la inflación.

Esta teoría también implica que, en algún momento, nues-tro universo puede generar su propio universo. Quizá nuestropropio universo tuvo su principio al surgir de un universoanterior más antiguo.

Como dijo el astrónomo real de Gran Bretaña, Sir MartinRees: «Lo que se llama convencionalmente “el universo”podría ser sólo un elemento de un conjunto. Pueden existirotras formas incontables donde las leyes sean diferentes. Eluniverso del que hemos emergido pertenece al subconjuntoinusual que permite que se desarrolle la complejidad y la con-ciencia».

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Cada vez hay más pruebas teóricas para sostener la existencia de unmultiverso del que siguen brotando o saliendo otros universos como reto-ños. Si es así, se unificarían dos de las grandes mitologías religiosas, elGénesis y el Nirvana. El Génesis tendría lugar continuamente dentro de laestructura del Nirvana intemporal.

Toda esta actividad de investigación sobre el tema del mul-tiverso ha dado pie a especular sobre qué aspecto puedentener esos otros universos, si albergan vida e incluso si es posi-ble llegar a establecer contacto con ellos. Científicos de CalTech, MIT, Princeton, y otros centros de conocimiento hanrealizado cálculos para determinar si la presentación de ununiverso paralelo es coherente con las leyes de la física.

La teoría M y la undécima dimensión

En otros tiempos, la simple idea de universos paralelos eravista con sospecha por parte de los científicos, que la conside-raban propia de místicos, charlatanes y chiflados. Cualquiercientífico que se atreviese a trabajar sobre universos paralelosse exponía al ridículo y ponía en riesgo su carrera, ya que nisiquiera hoy hay ninguna prueba experimental que demuestresu existencia.

Pero recientemente se ha producido un cambio espectacu-lar y las mejores mentes del planeta trabajan frenéticamentesobre el tema. La razón de este cambio súbito es la apariciónde una nueva teoría, la teoría de cuerdas, y su versión poste-rior, la teoría M, que prometen no sólo desentrañar la natura-leza del multiverso, sino también permitirnos «leer la Mentede Dios», como dijo Einstein con elocuencia en una ocasión.Si se demostrase que es correcta, representaría el logro supre-mo de los últimos dos mil años de investigación en física,desde que los griegos empezaron la búsqueda de una únicateoría coherente y comprensiva del universo.

El número de trabajos publicados sobre la teoría de cuer-das y la teoría M es extraordinario y alcanza las decenas demiles. Se han celebrado cientos de conferencias internaciona-les sobre el tema. En todas las universidades importantes delmundo hay algún grupo que trabaja sobre la teoría de cuerdaso que intenta aprenderla desesperadamente. Aunque la teoríano puede probarse con los débiles instrumentos que tenemoshoy en día, ha despertado un interés enorme entre físicos,matemáticos e incluso experimentalistas, que en el futuro es-peran demostrar la periferia de la teoría mediante poderosos

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detectores de ondas gravitatorias en el espacio exterior y gran-des colisionadores de átomos.

A la larga, esta teoría puede responder a la pregunta que haperseguido a los cosmólogos desde que se propuso por prime-ra vez la teoría del big bang: ¿qué pasó antes del big bang?

Esto nos exige movilizar toda la fuerza de nuestro conoci-miento físico, de todos los descubrimientos de la física acu-mulados a lo largo de los siglos. Dicho de otro modo, necesi-tamos una «teoría del todo», una teoría de todas las fuerzasfísicas que mueven el universo. Einstein pasó los últimostreinta años de su vida buscando esta teoría, pero no lo consi-guió.

En el presente, la principal (y única) teoría que puedeexplicar la diversidad de las fuerzas que guían el universo es lateoría de la cuerdas o, en su última encarnación, la teoría M.(M quiere decir «membrana», pero también puede querer de-cir «misterio», «magia» e, incluso, «madre». Aunque la teoríade cuerdas y la teoría M son esencialmente idénticas, la teo-ría M es un marco más misterioso y sofisticado que unifica va-rias teorías de cuerdas.)

Desde la época de los griegos, los filósofos han especula-do con que los bloques fundamentales que constituyen lamateria podrían estar hechos de pequeñas partículas llamadas«átomos». Hoy en día, con nuestros poderosos colisionado-res de átomos y aceleradores de partículas, podemos dividiral propio átomo en electrones y núcleo, que a su vez puedenser divididos en partículas subatómicas más pequeñas toda-vía. Pero lo descorazonador fue que, en lugar de un marcoelegante y sencillo, se vio que de nuestros aceleradores salíancientos de partículas con nombres extraños como neutrinos,quarks, mesones, leptones, hadrones, gluones, bosones W,etcétera. Es difícil creer que la naturaleza, en su nivel más fun-damental, pueda crear una confusa jungla de extrañas partícu-las subatómicas.

La teoría de cuerdas y la teoría M se basan en la idea sen-cilla y elegante de que la desconcertante variedad de partícu-las subatómicas que forman el universo es similar a las notasque pueden tocarse en la cuerda de un violín o sobre una mem-brana como la del parche del tambor. (No se trata de cuerdas

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y membranas ordinarias; existen en el hiperespacio de diez yonce dimensiones.)

Tradicionalmente, los físicos veían los electrones como par-tículas puntuales infinitesimalmente pequeñas. Ello significa-ba que los físicos tenían que introducir una partícula puntualdiferente para cada una de los cientos de partículas subatómi-cas que encontraban, lo cual resultaba muy confuso. Pero se-gún la teoría de cuerdas, si tuviéramos un supermicroscopioque pudiera ver el corazón de un electrón, veríamos que no setrata en absoluto de una partícula puntual, sino de una pe-queña cuerda vibrante. Sólo parecía ser una partícula puntualporque nuestros instrumentos son demasiado rudimentarios.

Esta pequeña cuerda, a su vez, vibra a diferentes frecuen-cias y resonancias. Si punteáramos esta cuerda vibradora,cambiaría de forma y se convertiría en otra partícula subató-mica, como un quark. Si la volvemos a puntear, se convierteen un neutrino. De este modo, podemos explicar la tormentade partículas subatómicas como algo parecido a diferentes no-tas musicales en la cuerda. Ahora podemos reemplazar loscientos de partículas subatómicas vistas en el laboratorio porun solo objeto, la cuerda.

En este nuevo vocabulario, las leyes de la física, cuidado-samente construidas después de miles de años de experimen-

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ANALOGÍA MUSICAL CONTRAPARTIDA DE CUERDAS

Notación musical MatemáticasCuerdas de violín SupercuerdasNotas Partículas subatómicasLeyes de la armonía FísicaMelodías QuímicaUniverso Sinfonía de cuerdas«Mente de Dios» Música que resuena por el

hiperespacioCompositor ?

tación, no son más que las leyes de la armonía que puedenescribirse para cuerdas y membranas. Las leyes de la químicason las melodías que uno puede tocar con estas cuerdas. Eluniverso es una sinfonía de cuerdas. Y la «Mente de Dios», dela que Einstein escribió con tanta elocuencia, es la música cós-mica que resuena en todo el hiperespacio. (Lo que planteaotra pregunta: si el universo es una sinfonía de cuerdas, ¿hayun compositor? Respondo a esta pregunta en el capítulo 12.)

El fin del universo

El WMAP no sólo nos permite apreciar con exactitud eluniverso primigenio sino que también nos da la imagen másdetallada de cómo morirá nuestro universo. De la mismamanera que al principio de los tiempos la misteriosa fuerzaantigravitatoria empujó a las galaxias y las separó, esta mismafuerza antigravitatoria está ahora empujando el universo haciasu destino final. Anteriormente, los astrónomos pensaban quela expansión del universo se iba reduciendo gradualmente.Ahora somos conscientes de que en realidad el universo seestá acelerando y las galaxias se van alejando de nosotros a unavelocidad cada vez mayor. La misma energía oscura que cons-tituye el 73% de la materia y energía del universo está acele-rando su expansión, empujando y separando las galaxias avelocidades cada vez mayores. «El universo se está compor-tando como un conductor que desacelera al acercarse al semá-foro en rojo y pulsa el acelerador cuando la luz se pone ver-de», dice Adam Riess, del Space Telescope Institute.

A no ser que ocurra algo que invierta esta expansión, en150.000 millones de años nuestra galaxia de la Vía Láctea pue-de volverse bastante solitaria, con el 99,99999% de todas lasgalaxias cercanas precipitándose hacia el borde del universovisible. Las galaxias que nos son familiares en el cielo noctur-no se alejarán de nosotros con tanta rapidez que su luz no nosalcanzará nunca. Las galaxias en sí no desaparecerán, peroestarán demasiado lejos para que nuestros telescopios puedanobservarlas. Aunque el universo visible contiene aproximada-mente 100.000 millones de galaxias, en 150.000 millones de

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años sólo unos miles de galaxias del supergrupo local de gala-xias serán visibles. Más allá en el tiempo, sólo nuestro grupolocal, que consiste en unas treinta y seis galaxias, comprende-rá todo el universo visible, mientras que miles de millones degalaxias superarán el límite del horizonte. (Eso se debe a quela gravedad dentro del grupo local es suficiente para superaresta expansión. Irónicamente, a medida que las galaxias leja-nas desaparecen de nuestra vista, cualquier astrónomo queviva en esta era oscura puede fracasar por completo en la de-tección de una expansión en el universo, ya que el grupo localde galaxias no se expande internamente. En un futuro lejano,puede que los astrónomos que analicen el cielo nocturno porprimera vez no se den cuenta de que hay una expansión y con-cluyan que el universo es estático y está formado por sólotreinta y seis galaxias.)

Si esta fuerza antigravitatoria continúa, a la larga el univer-so morirá en una gran congelación. Toda la vida inteligente deluniverso acabará congelándose y agonizará cuando la tempe-ratura del espacio profundo caiga hasta el cero absoluto, esta-do en que las moléculas apenas pueden moverse. En algúnmomento, dentro de billones y billones de años, las estrellasdejarán de brillar, sus fuegos nucleares se extinguirán cuandose les agote el combustible y el cielo nocturno se oscurecerápara siempre. La expansión cósmica sólo dejará un universofrío y muerto de estrellas enanas negras, estrellas de neutronesy agujeros negros. Y en un futuro todavía más lejano, los pro-pios agujeros negros evaporarán su energía, dejando una nie-bla fría y sin vida de partículas elementales a la deriva. En ununiverso inhóspito y frío, la vida inteligente es físicamenteimposible según cualquier definición concebible. Las férreasleyes de la termodinámica prohíben la transferencia de todainformación en un entorno congelado de este tipo, y toda vidacesará necesariamente.

La primera toma de conciencia de que a la larga el univer-so puede morir en el hielo se hizo en el siglo XVIII. Co-mentando el depresivo concepto de que las leyes de la físicaaparentemente condenan toda la vida inteligente, CharlesDarwin escribió: «Creyendo como creo que en un futuro leja-no el hombre será una criatura mucho más perfecta que ahora,

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es intolerable la idea de que él y todos los demás seres sensi-bles estén condenados a la completa aniquilación después deun progreso continuado tan lento». Desgraciadamente, losúltimos datos del satélite WMAP parecen confirmar los peo-res temores de Darwin.

Fuga hacia el hiperespacio

Es una ley de la física que la vida inteligente del universose enfrentará necesariamente a su muerte. Pero también es unaley de la evolución que, cuando el entorno cambia, la vida tie-ne que abandonarlo, adaptarse a él o morir. Como es imposi-ble adaptarse a un universo que se congela hasta morir, lasúnicas opciones son o morir o abandonar el universo. Cuandopensamos en la muerte final del universo, ¿es posible que den-tro de billones de años haya civilizaciones con la tecnologíanecesaria para abandonar nuestro universo en un «salvavidas»dimensional y dirigirse hacia otro planeta mucho más joven ycaliente? ¿O utilizarán su tecnología superior para construiruna «urdimbre de tiempo» y viajar hacia su propio pasado,cuando las temperaturas eran mucho más cálidas?

Algunos físicos han propuesto una serie de planes plausi-bles, aunque extremadamente especulativos, que utilizando lafísica más avanzada disponible, proporcionan una miradamás realista a los portales o entradas dimensionales a otrouniverso. Las pizarras de los laboratorios de física de todo elmundo están llenas de ecuaciones abstractas con cálculos so-bre si podría usarse o no la «energía exótica» y los agujerosnegros para encontrar un pasadizo hacia otro universo.¿Puede una civilización avanzada, quizás unos millones omiles de millones más avanzada que nosotros en tecnología,explotar las conocidas leyes de la física para entrar en otrosuniversos?

El cosmólogo Stephen Hawking, de la Universidad deCambridge, bromeó al respecto en una ocasión: «Los agujerosde gusano, si existen, serían ideales para un rápido viaje espa-cial. Uno podría atravesar el agujero hasta el otro lado de lagalaxia y estar de vuelta a la hora de la cena».

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Y si los agujeros de gusano y los portales dimensionalesson demasiado pequeños para permitir el éxodo definitivo deluniverso, hay otra opción definitiva: reducir el contenidototal de información de una civilización avanzada inteligenteal nivel molecular e inyectarla a través de la entrada, para quese reensamble ella misma al otro lado. De este modo, toda unacivilización puede inyectar su semilla a través de la entradadimensional y restablecerse en toda su gloria. El hiperespacio,en lugar de ser un juguete para físicos teóricos, podría conver-tirse potencialmente en la salvación definitiva de la vida inte-ligente en un universo al borde de la muerte.

Pero para entender del todo las implicaciones de este acon-tecimiento, debemos entender primero cómo los cosmólogosy físicos han llegado concienzudamente a estas asombrosasconclusiones. En el curso de Mundos paralelos, revisaremos lahistoria de la cosmología, subrayando las paradojas que haninfestado este campo durante siglos, y concluiremos con lateoría de la inflación, que, aunque coherente con todos los da-tos experimentales, nos obliga a considerar el concepto de múl-tiples universos.

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