Anteriormente, se demostró que la teoría tradicional para explicar el surgimiento y el comienzo del universo concluye en una singularidad. En realidad, llega a un punto final distorsionado en relación con el comienzo del universo, ya que la relatividad y las leyes de la física colapsan en la singularidad. Por lo tanto, no es posible usar la singularidad en sí misma como punto de partida para predecir con precisión lo que sucede inmediatamente después, porque no hay leyes que rijan la singularidad. Además, la singularidad misma plantea dudas sobre lo que sucedió antes, y dado que las leyes de la física dejan de funcionar aquí, no se espera que haya respuestas científicas adecuadas y claras sobre lo que le precedió. Por esta razón, Hawking intentó proponer un universo que tiene un comienzo, pero no límites, con el fin de eliminar la cuestión de lo que sucedió antes del comienzo. De acuerdo con su propuesta, el comienzo es un comienzo, pero al mismo tiempo, no es un límite para que alguien pregunte qué sucedió antes del comienzo, ya que lo que vino antes fue el universo mismo. Lo que Hawking propone es que, al mirar hacia atrás, al comienzo del universo, el tiempo deje de existir, convirtiéndose en una dimensión adicional del espacio. Por lo tanto, no hay tiempo, y preguntar qué pasó antes del comienzo se convierte en una pregunta sin sentido. El universo se vuelve autosuficiente, dependiendo de las posibilidades que vienen desde adentro.

De esta manera, Hawking evita la hipótesis de la singularidad en la cual se quiebran las leyes físicas y, en su opinión, ahora tiene un comienzo en cadena del universo en el cual funcionan las leyes de la física (como la mecánica cuántica). Al mismo tiempo, se deshizo de la pregunta persistente acerca de lo que había antes del universo, o quién puso al universo en movimiento. Como tal, él cree que ha hecho que el universo sea autónomo sin necesidad de que nadie externo lo ponga en movimiento, basado en lo que él imagina.

Tiempo imaginario suena a ciencia ficción, pero es un concepto matemáticamente bien definido: el tiempo expresado en lo que llamamos números imaginarios. Podemos considerar los números reales, por ejemplo 1, 2, –3,5 y otros, como la expresión de posiciones en una recta que se extiende de izquierda a derecha: el cero en el centro, los números reales positivos a la derecha y los números reales negativos a la izquierda. Los números imaginarios pueden representarse entonces como si correspondieran a las posiciones en una línea vertical: el cero seguiría estando en el centro, los números imaginarios positivos estarían en la parte superior y los imaginarios negativos en la inferior. Así pues, los números imaginarios pueden ser considerados como un nuevo tipo de números perpendiculares en cierto modo a los números reales ordinarios. Como son una construcción matemática no necesitan una realización física: no podemos tener un número imaginario de naranjas ni una tarjeta de crédito con un saldo imaginario.

Podríamos pensar que ello significa que los números imaginarios son tan sólo un juego matemático que nada tiene que ver con el mundo real. Desde la perspectiva positivista, sin embargo, no podemos determinar qué es real. Todo lo que podemos hacer es hallar qué modelos matemáticos describen el universo en que vivimos. Resulta que un modelo matemático en que intervenga un tiempo imaginario predice no sólo efectos que ya hemos observado, sino también otros efectos que aún no hemos podido observar, pero en los cuales creemos por algunos otros motivos. Por lo tanto, ¿qué es real y qué es imaginario? ¿Está la diferencia tan sólo en nuestras mentes?

La teoría clásica (es decir, no cuántica) de la relatividad general de Einstein combinaba el tiempo real y las tres dimensiones del espacio en un espacio-tiempo cuadridimensional. Pero la dirección del tiempo real se distinguía de las tres direcciones espaciales, la línea de universo o historia de un observador siempre transcurría en la dirección creciente del tiempo real (es decir, el tiempo siempre transcurría del pasado al futuro), pero podía aumentar o disminuir en cualquiera de las tres direcciones espaciales. En otras palabras, se podía invertir la dirección en el espacio, pero no en el tiempo

En cambio, como el tiempo imaginario es perpendicular al tiempo real, se comporta como una cuarta dimensión espacial. Por lo tanto, puede exhibir un

dominio de posibilidades mucho más rico que la vía de tren del tiempo real ordinario, que sólo puede tener un comienzo o un fin o ir en círculos. Es en este sentido imaginario que el tiempo tiene una forma (Hawking 2001, “El universo en una cáscara de nuez”, 63-67).

Sin embargo, el tiempo parecía ser como una vía de tren. Si tuvo un origen, debía haber allí alguien, por ejemplo, Dios, para poner los trenes en marcha. Aunque la teoría de Einstein de la relatividad general unificaba el tiempo y el espacio en el espacio-tiempo y suponía una cierta mezcla entre tiempo y espacio, el tiempo seguía siendo diferente del espacio y, o bien tenía un inicio y un final, o bien seguía indefinidamente. Sin embargo, una vez incorporamos los efectos de la teoría cuántica a la teoría de la relatividad general, en algunos casos extremos la deformación puede llegar a ser tan grande que el tiempo se comporte como una dimensión del espacio.

En el universo primitivo —cuando el universo era tan pequeño que era regido tanto por la relatividad general como por la teoría cuántica— había efectivamente cuatro dimensiones del espacio y ninguna del tiempo. Ello significa que cuando hablamos del «inicio» del universo no tenemos en cuenta la cuestión sutil de que, en el universo muy primitivo, ¡no existía un tiempo como el tiempo que conocemos ahora! Debemos aceptar que nuestras ideas usuales de espacio y tiempo no se aplican al universo muy primitivo. Este está más allá de nuestra experiencia, pero no más allá de nuestra imaginación o de nuestras matemáticas. Si en el universo muy primitivo las cuatro dimensiones se comportaban como el espacio, ¿qué ocurre con el inicio del tiempo?

Darnos cuenta de que el tiempo se puede comportar como una dirección más del espacio implica que podemos librarnos del problema de que el tiempo tenga un comienzo de manera análoga a como nos libramos del problema del borde del mundo. Supongamos que el inicio del universo fue como el Polo Sur de la Tierra, con los grados de latitud desempeñando el papel del tiempo. Cuando nos desplazamos hacia el norte, los círculos de latitud constante, que representarían el tamaño del universo, se expandirían. El universo empezaría como un punto en el Polo Sur, pero éste es en muchos aspectos como cualquier otro punto. Preguntar lo que ocurrió antes del inicio del universo resultaría una pregunta sin sentido, porque nada hay al sur del Polo Sur. En esa interpretación, el espacio-tiempo no tiene bordes —en el Polo Sur se cumplen las mismas leyes de la naturaleza que en todos los otros lugares—. Análogamente, cuando se combina la teoría general de la relatividad con la teoría cuántica, la cuestión de qué ocurrió antes del inicio del universo deja de tener sentido. La idea de que las historias del universo deberían ser superficies

cerradas sin bordes se denomina la condición de ausencia de bordes.

A lo largo de la historia muchos pensadores, incluido Aristóteles, han creído que el universo debe haber existido siempre, para evitar la cuestión de cómo empezó a existir. Otros han creído que el universo tuvo un inicio y lo han utilizado como argumento para la existencia de Dios. La observación de que el tiempo se comporta como el espacio presenta una nueva alternativa. Elimina la objeción inmemorial a que el universo tuviera un inicio y significa, además, que el inicio del universo fue regido por las leyes de la ciencia y que no hay necesidad de que sea puesto en marcha por algún Dios (Hawking & Mlodinow 2010, “El Gran Diseño” 99-100).

Para resolver el dilema de la probabilidad de que nuestro propio universo en particular llega a la existencia, Hawkins planteó la hipótesis de que existen múltiples posibilidades, basadas en el mismo principio de incertidumbre de la mecánica cuántica. Hemos demostrado previamente que, de acuerdo con la mecánica cuántica, una partícula cuántica que se mueve hacia una placa con varias ranuras puede ingresar a través de todas estas ranuras simultáneamente, siempre y cuando nadie esté mirando. Este también es el caso con respecto al comienzo cósmico: como es un evento cuántico, se mueve en todas las direcciones posibles, y el resultado es una multiplicidad de universos posibles, incluido el universo en el que nos encontramos y los universos son múltiples. incluyendo el universo en el que nos encontramos mientras lo observamos.

En esa perspectiva, el universo apareció espontáneamente, empezando en todos los estados posibles, la mayoría de los cuales corresponden a otros universos. Mientras que algunos de dichos universos son parecidos al nuestro, la gran mayoría es muy diferente. No difieren tan sólo en algunos detalles… sino que difieren incluso en las leyes aparentes de la naturaleza. De hecho, existen muchos universos, con muchos conjuntos diferentes de leyes físicas (Hawking & Mlodinow 2010, “El Gran Diseño”, 100-101).

Sin embargo, un colega llamado Jim Hartle y yo nos dimos cuenta de que hay una tercera posibilidad. Quizás el universo no tenga fronteras en el espacio ni en el tiempo. A primera vista, ello parece entrar en flagrante contradicción con los teoremas que Penrose y yo habíamos demostrado, que indicaban que el universo debe haber tenido un comienzo, es decir, una frontera en el tiempo. Pero, como expliqué en el Capítulo 2, hay otro tipo de tiempo, llamado tiempo imaginario, que es ortogonal al tiempo real ordinario que sentimos pasar. La historia del universo en el tiempo real determina su historia en el tiempo imaginario, y viceversa, pero los dos tipos de historia pueden ser muy diferentes. En particular, en el tiempo imaginario no es necesario que el universo haya tenido un comienzo. El tiempo imaginario se comporta como otra dirección espacial más. Así, las historias del universo en el tiempo imaginario pueden ser representadas como superficies curvadas, como por ejemplo una pelota, un plano o una silla de montar, pero con cuatro dimensiones en lugar de dos…

Si las historias del universo se prolongaran hasta el infinito, como una silla de montar o un plano, se nos plantearía el problema de especificar cuáles son sus condiciones de contorno en el infinito. Pero podemos evitar tener que especificar ninguna condición de contorno si las historias del universo en tiempo imaginario son superficies cerradas, como la superficie de la Tierra. La superficie terrestre no tiene fronteras ni bordes. No hay noticias fiables de personas que hayan caído de la Tierra.

Si las historias del universo en tiempo imaginario son efectivamente superficies cerradas, tal como Hartle y yo hemos propuesto, ello podría tener consecuencias fundamentales para la filosofía y para nuestra imagen de dónde venimos. El universo estaría completamente autocontenido; no necesitaría nada fuera de sí para darle cuerda y poner en marcha sus mecanismos, sino que, en él, todo estaría determinado por las leyes de la ciencia y por lanzamientos de dados dentro del universo. Puede parecer presuntuoso, pero es lo que yo y muchos otros científicos creemos.

Incluso si la condición de contorno del universo es la ausencia de contornos, el universo no tendría una sola historia, sino múltiples, como lo había sugerido Feynman. En tiempo imaginario, a cada posible superficie cerrada le correspondería una historia, y cada historia en el tiempo imaginario determinaría una historia en el tiempo real. Habría, pues, una superabundancia de posibilidades para el universo. ¿Qué selecciona, de entre todos los universos posibles, el universo particular en que vivimos? Podemos constatar que muchas de las posibles historias del universo no pasan por la secuencia de formar galaxias y estrellas, que resulta tan esencial para nuestro desarrollo. Aunque podría ser que se desarrollasen seres inteligentes incluso en ausencia de galaxias y estrellas, ello parece muy improbable. Así, el mismo hecho de que existamos como seres capaces de preguntarse «¿por qué el universo es como es?» ya constituye una restricción sobre la historia en que vivimos.

Esto implica que nuestro universo pertenece a la minoría de historias que contienen galaxias y estrellas, lo cual es un ejemplo de lo que se conoce como

principio antrópico. Este principio afirma que el universo debe ser más o menos como lo vemos, porque si fuera diferente, no existiría nadie para observarlo. A muchos científicos les desagrada el principio antrópico, porque tiene aspecto muy impreciso y parece carecer de poder predictivo. Pero es posible darle una formulación precisa, y parece resultar esencial en el análisis del origen del universo. La teoría M, descrita en el Capítulo 2, permite un número muy grande de posibles historias del universo. La mayoría de ellas no resultan adecuadas para el desarrollo de vida inteligente: o bien corresponden a universos vacíos, o duran demasiado poco tiempo, o están demasiado curvadas, o resultan insatisfactorias en un sentido u otro. Pese a ello, según la idea de Richard Feynman de múltiples historias, estas historias deshabitadas pueden tener una probabilidad considerablemente elevada (Hawking 2001, “El universo en una cáscara de nuez”, 89-93).

Algunas historias serán más probables que otras y la suma total estará dominada normalmente por una sola historia que empieza con la creación del

universo y culmina en el estado que estamos considerando. Pero habrá diferentes historias para los diferentes estados posibles del universo en el presente. Eso conduce a una visión radicalmente diferente de la cosmología y de la relación entre causa y efecto. Las historias que contribuyen a la suma de Feynman no tienen una existencia autónoma, sino que dependen de lo que se mida. Así pues, nosotros creamos la historia mediante nuestra observación en lugar de que la historia nos cree a nosotros.

La idea de que el universo no tiene una historia única e independiente del observador parece estar en contradicción con ciertos hechos que conocemos… Eso puede parecer ciencia ficción, pero no lo es (Hawking 2010, “El Gran Diseño”, 104).

Asumiendo que hay múltiples historias y posibilidades para el universo (que hemos discutido previamente), creo que la mera suposición de que muchas otras historias o posibilidades del universo se evaporen y desaparezcan solo porque existamos aquí para observar el universo le da importancia a nuestra existencia que es inconsistente con lo que postula el ateísmo. En este punto, repetiré lo que dije antes:

“Si la función de onda colapsa debido al observador o al registro del evento cuántico por parte del observador, como afirma la interpretación de Copenhague, significa que, si no fuera por la existencia del ser humano o del ser inteligente, no habría universo. El universo debe su existencia a nuestra observación de él, ya que el universo entero es un sistema cuántico con una función de onda y muchas posibilidades. Solo existe cuando lo observamos y la función de onda colapsa y aparece en la realidad. Este problema significa que los humanos, o digamos la inteligencia, representamos el eje para el cual el universo nació” (ver página 377).

La declaración mencionada de Hawking de que “creamos la historia mediante nuestra observación en lugar de que la historia nos cree a nosotros” no lo ayuda a demostrar que el universo no requiere un dios, porque en pocas palabras, nos convierte en una condición para la existencia del universo entero. En otras palabras, el universo se hizo para que nosotros existamos y, en consecuencia, nosotros somos un propósito y existe una entidad con un propósito. He discutido el tema de la creación de sucesos en la sección titulada, “¿Observamos cosas o las creamos a través de la observación?”

También podemos decir que un porcentaje de estas posibilidades, aunque quizás pequeñas, son adecuadas para que la materia se forme en ellas, y luego para que surja la vida inteligente para observarla. Por lo tanto, estos universos, o algunos de ellos, deben existir y estos seres deben observarlos. De lo contrario, ¿qué nos distingue a nosotros y al universo que observamos, de ellos y los universos que observan?

Por lo tanto, aquí no hay escapatoria de la hipótesis de que la multiplicidad de universos es verdadera. La multiplicidad de universos por sí sola es suficiente para desenredar el hilo, ya que se puede suponer que las fluctuaciones del vacío cuántico (que supuestamente llevaron al universo actual a su existencia) son los efectos de otros universos.

Con respecto al principio antrópico, no resuelve el problema del surgimiento de nuestro universo en particular. De hecho, puede complicar aún más el problema para quienes se proponen negar la existencia de un dios y su intervención para hacer que el universo exista. De hecho, el principio antrópico hace que nuestra existencia sea lo más importante al nivel del universo como un todo, convirtiéndonos en el principal objetivo de la existencia del universo. Esto prueba la existencia de un dios.

¿Qué más se puede entender por nuestra presencia aquí, de ser inteligentes y de observar?

No obstante, con cualquier hipótesis que dé a nuestra existencia un efecto sobre lo que observamos, es decir, en esta situación nuestra en la cual nuestra observación es una causa en el universo mismo, la conclusión inferida será que la existencia del universo no tiene sentido sin nuestra existencia que lo observa. Solo esto es una clara evidencia de que el universo existe por nuestra causa.

Además, la hipótesis de Hawking para que el universo comience y sea autosuficiente con el lanzamiento de dados desde adentro (como a él le gusta llamarlos) requeriría la disponibilidad previa de espacio, sin importar cuán infinitesimal sea —tal como una singularidad como en las otras hipótesis— para que podamos lograr fluctuaciones cuánticas que lleven el universo a su existencia. Esto lleva la pregunta de ser sobre el principio a ser sobre lo que precedió a este espacio. O bien es que este universo inicial (el espacio y las fluctuaciones cuánticas) es nuevo (lo cual significaría que alguien llevó el universo a su existencia y que el universo no es autosuficiente), o que el universo es eterno, pero que al mismo tiempo permite nuevos eventos, lo cual es imposible. Lo que permite nuevas cosas es nuevo en sí mismo. Por lo tanto, de acuerdo con lo anterior, la hipótesis de un dios y señor todavía se requiere. Incluso aunque este requisito no esté al nivel de energía y materia cósmica, sigue estando al nivel de espacio cósmico calificado para la aparición de fluctuaciones cuánticas dentro de él, sin importar cuán infinitesimal sea este espacio.

Esto se suma al hecho de que estas fluctuaciones cuánticas son inexplicables; su existencia solo se decide por el principio de incertidumbre sin conocer su causa ni fuente. Incluso, aunque no encontremos una fuente para ellos dentro de nuestro universo, no significa que no tengan explicación. Todo lo que hay que hacer es aceptar que su fuente pueda ser externa a nuestro universo, un problema que hemos discutido previamente, y hemos demostrado que la hipótesis de los universos múltiples es la correcta.

Para nosotros, los múltiples universos tienen diferentes rangos existenciales, y es imposible que dos de ellos sean exactamente iguales. Además, algunos de ellos se crean a partir de otros, y se afectan entre sí.


Extracto del libro “La Ilusión del Ateísmo” de Ahmed AlHasan (a)

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