Hipótesis especulativas que eluden el final cósmico

No todos los cosmólogos aceptan sin más esta “sentencia de muerte”, y proponen múltiples salidas hipotéticas ante este panorama362. La idea de todos ellos es pensar un modelo que permita mantener la esperanza de una interminable capacidad de generar novedad y vida de las estructuras cósmicas. Davies presenta dos grandes tipos de estos universos: los que surgen de un proceso cuántico y los que oscilan entre el BB y el BC, en ciclos sin fin.

356_{Cf. sección correspondiente (I,2.4.1).}

357_{Los protones se componen de 3 quarks, que intercambian posiciones sin cesar dentro del protón, a causa} del principio de incertidumbre. Existe una pequeña probabilidad de que los 3 quarks se unan entre sí, y entonces la fuerza gravitatoria, usualmente despreciable, conformaría un minúsculo an. Éste se desvanecería entonces casi instantáneamente, creando un positrón. Se estima que este tipo de decadencia tendría lugar entre 1045_{y 10}220_años.

358_{U3 109.}

359_{La desaparición de la materia debe entenderse en el sentido físico, no ontológico. Se trataría de ausencia} materiatal como la entiende la física. Si bien no existe acuerdo entre los científicos para una definición canónica de materia, podría tentativamente precisarse como unarealidad estructurada en el nivel atómico. Así pues, una entidad semejante sería incapaz de generar forma subsistente alguna.

360_{U3 108.} 361_{U3 111.}

362 _{Para una clasificación extensiva de estos diversos modelos: VAAS, R., “Time before Time,}

Classifications of universes in contemporary cosmology” en philsci-archive.pitt.edu/ archive/00001910/01/VAASTIME.PDF (“Center for Philosophy and Foundations of Science”, University of Gießen).

2.7.2.1. Los “universos cuánticos”

Livio nos presenta algunos modelos altamente especulativos relacionados con el futuro cósmico, partiendo del proceso inflacionario363. Para ello nos ubica primero en un marco de referencia que permita concebir la posibilidad de la existencia de estos universos: nos señala sugerentemente nuestro autor que la inflación expandió al universo a un tamaño muy superior al horizonte observable; por eso, éste es apenas una minúscula fracción de todo cuanto existe.

A renglón seguido, Livio nos presenta la primera hipótesis, el modelo de “inflación eterna” desarrollado por el físico ruso A. Linde. Este científico propuso un modelo que eludiría el cataclismo cósmico364: en lugar de una fase inflacionaria inicial, sugirió inflaciones zonales caóticas, lo que dividiría al universo en mini-universos o burbujas, algunas inflándose enloquecidamente, otras permaneciendo estáticas. Un punto escogido al azar tendría una alta probabilidad de estar dentro de alguno de estos vastos universos ya inflacionados, tal como nuestro propio universo. En efecto, si la inflación fuese un proceso permanente, entonces el entero universo en que habitamossería sólo uno de una infinita serie de universos. Habría regiones de falso vacío que no decayeron a vacío verdadero al salir de la etapa inflacionaria, y continuaron inflándose exponencialmente. Una parte de estas regiones finalmente decayó a su vez a vacío verdadero (una vez más, es éste el caso de nuestro propio universo), y, mientras el resto continúa aún su eterno proceso inflacionario, se formaron otros universos independientes al nuestro. Este proceso se repetiría al infinito, creando una infinita serie de universos en el camino, siguiendo un patrón fractal365. Si se pudiese examinar fracciones cada vez menores del universo, se comprobaría que sigue el mismo patrón del universo rodeado por falsos vacíos.

Es por esta razón que Linde ha llamado a esta estructura “universo Kandinsky”, en referencia a las pinturas del artista homónimo366. Si esta visión es correcta, el principio copernicano se extendería más allá del hecho de la ausencia de centralidad de nuestro planeta, estrella y galaxia: el mismo universo “podría haber sido, por ejemplo, el número 10100en el orden de creación, dentro de un infinita serie de universos”367. Livio concluye que este “modelo de inflación eterna” sugiere que una región de falso vacío produce una serie infinita de universos, y que esta sucesión interminable podría generar toda clase y formas de universos. Así, mientras que nuestro propio universo esté probablemente marchando hacia un final congelado, otros podrían re-colapsar en un BC. En una suerte de eterna danza cósmica de reminiscencias hinduistas, mientras unos universos mueren, otros nacen en su reemplazo368.

Livio admite que este tipo de modelos que bosqueja un cosmos sin principio ni fin, siempre capaz de hacer nacer universos nuevos, tiene cierta similitud con la “teoría del estado estable” que habían postulado Hoyle, Bondi y Gold, pero se apresura a puntualizar las diferencias369: la teoría de la inflación eterna no predice quenuestro propio universo

363_{AC 158.} 364_{U3 160s.}

365_{Una estructura fractal es aquella que, cualquiera sea el tamaño de una parte dada, ésta reproduce siempre} la misma configuración en la siguiente escala.

366_{W. Kandinsky (†1940) fue un pintor ruso cuyas obras (a pesar de su similitud con el surrealismo) se} inscriben en la corriente de “pintura abstracta”.

367_{AC 159.} 368_{AC 176.} 369_{AC 178.}

se halle en estado estable, sino, antes bien, postula la existencia de una serie infinita de universos futuros. Ahora bien, esto plantea la inquietante cuestión de si podría también existir una serie infinita de universos en el pasado; o en otras palabras, si es concebible un “universo global”, que contenga una infinita serie de universos como el que habitamos, queno haya tenido un comienzo. De este modo, nuestro “universo de bolsillo”370 habría comenzado hace 14.000 millones de años, pero no necesariamente habría sido éste el comienzo del “universo global”. Sin embargo, si las asunciones de A. Vilenkin (que en seguida veremos) fuesen correctas respecto del universo no cerrado, entonces aún el universo global pudo haber tenido un comienzo, y no haber existido eternamente. Nuestro cosmólogo detiene atinadamente aquí sus especulaciones: “Claramente, la posibilidad de un universo que siempre existió y existirá posee implicaciones que alcanzan regiones mucho más allá del dominio científico”. De modo que es justo detenernos aquí y diferir ulteriores reflexiones para la tercera parte.

Livio repasa aún otros modelos dignos de mención371: uno de ellos data de 1973 y pertenece a E. Tyron de la Universidad de Columbia. Tyron postulaba que el espacio- tiempo es una especie detrasfondo pre-existente y eterno,en el cual fue creada la materia a partir del fugaz vacío cuántico, gracias a la acción de la fuerza gravitatoria. Se ha objetado, sin embargo, que la fuerza de gravedad es una manifestación de la misma curvatura del espacio-tiempo; además, si hubo un flujo regular, indiferenciado y pre- existente de espacio-tiempo, no se comprende porqué la creación habría de ocurrir en un puntoparticularde ese tiempo.

Un modelo más interesante fue propuesto por A. Vilenkin (de la Universidad de Tufts) en 1982372. Aquí es el mismo espacio-tiempo el que surgió en el proceso de creación, emergiendo el universo entero en virtud de “un tuneleo cuántico desde literalmente nada”373. Ahora bien, sabemos ya que por el tuneleo cuántico una partícula podría adquirir la energía que no posee en sí misma para escapar de un estado aparentemente inamovible. Vilenkin especuló que si las partículas pueden “tunelizar”, también podría hacerlo el universo entero incluido el espacio-tiempo. Según su sugerencia, una geometríavacíarealizó un tuneleo cuántico hacia una geometríaesférica (correspondiente a un universo cerrado). Inicialmente el universo así surgido era menor que un átomo, pero luego inflacionó hasta el tamaño actual. Si bien este modelo no puede comprobarse observacionalmente, ofrece la posibilidad de explicar nada menos que el origen del universo374.

Otro modelo alternativo, igualmente especulativo, es el que propuso en 1983 S. Hawking junto a J. Hartle de la Universidad de California. Ambos investigadores intentaron aplicar las reglas de la mecánica cuántica para describir al universo como un todo, mediante lo que bautizaron una “función de onda cuántica” (aún en proceso de cálculo). Para ello asumieron que la flecha del tiempo para tiempos anteriores a la época de Planck375(10-43segundos) quedaderogada; el tiempo pasa así a ser tratado del mismo modo que el espacio: así como nuestro universo no posee bordes espaciales, tampoco

370_{AC 180.} 371_{AC 182s.}

372_{Este modelo inspiró a su vez al modelo de Linde.}

373_{AC 183. “Nada” significa según Livio “realmente nada; ni el vacío físico ni el espacio-tiempo”, una} suerte de geometría vacía que no contiene punto alguno (Id.)

374_{Esta solución “creacionista” molestó tanto a los soviéticos que Vilenkin no pudo volver a conseguir} trabajo como cosmólogo (AC 184).

poseería bordes temporales; vale decir, no tuvo comienzo ni tampoco tendrá fin. En suma, se postula un universoeterno sin comienzo singular376_.

Finalmente, en 1998, R. Gott y Li-Xin Li de la Universidad de Princeton especularon sobre un universo atrapado en una especie de “loop” cíclico, al modo de la serpiente “Uróboros” mordiéndose la cola377. Este universo de bolsillo se habría “ramificado” desde este universo global cíclico, siguiendo su propia evolución hacia su muerte térmica378.

2.7.2.2. El universo cíclico

Otra posibilidad hipotética de evitar el fin cósmico es imaginar un modelo cíclico379: el universo se expandiría hasta un tamaño máximo y luego se contraería en un BC; pero, en lugar de auto-aniquilarse, “rebotaría” y comenzaría otro ciclo de expansión y contracción. Este proceso podría ser eterno, en cuyo caso el universo no tendría ni comienzo ni fin (al modo de la mitología budista o hindú, con sus ciclos de creación y destrucción)380. Volveremos brevemente sobre este tema en la 3ª Parte de esta Tesis.

De todos modos, observemos desde la cosmología con J. Barrow que si, (tal como parecen confirmar las últimas observaciones), la constante cosmológica poseyese un valor positivo, esto causaría finalmente que este ciclo oscilatorio se detuviese, y que, eventualmente, el universo se lanzase a una expansión acelerada de la cual no podría escapar, a menos que la energía del vacío “decayese misteriosamente en el futuro lejano”381.