¿Por qué nuestro universo es como es?

Podemos imaginarnos universos alternativos con leyes físicas diferentes al universo en que vivimos en los que ocurrirían fenómenos muy diferentes a los que estamos observando. Cuando reflexionamos sobre este asunto podemos preguntarnos:

• ¿pueden existir otros universos con leyes físicas diferentes?,
• ¿existen realmente?,
• ¿por qué nuestro Universo es como es?,
• ¿por qué la carga del electrón es la que es?,
• ¿por qué la velocidad de la luz vale lo que vale?,
• ¿por qué el protón pesa lo que pesa?

El comportamiento de nuestro universo depende de los valores de estos parámetros y de otros muchos. La formación de núcleos atómicos después del Big Bang, la formación de estrellas, la evolución de las galaxias, la aparición de la química compleja o de la misma vida dependen de los valores de esos parámetros. En general, los valores de muchos de ellos no se puede deducir a partir de otros parámetros o, por lo menos, no sabemos cómo.

Actualmente muchos científicos están investigando para tratar de encontrar las leyes físicas mas generales posibles, de modo que no haga falta introducir desde fuera de la teoría los valores medidos de ciertos parámetros fundamentales, sino que esos valores sean los que son porque no les queda otro remedio que ser así debido a alguna razón más fundamental.

Mientras no se consiga esto, no tendremos una verdadera Física Teórica, sino simplemente una física descriptiva. La situación actual es, por ejemplo, que debemos aceptar la carga o masa que hemos medido para el electrón pero sin entender la razón de ello.

Somos conscientes de que la vida, tal y como la conocemos es muy sensible a cambios en estos parámetros fundamentales. Un primer requisito de la vida sería la existencia de planetas alrededor de estrellas y estos no podrían existir con otras combinaciones de parámetros. Por ejemplo:

• La proporción entre la fuerza nuclear fuerte y la fuerza electromagnética es alrededor de 100. Con esta proporción en el núcleo atómico la fuerza nuclear fuerte vence a la repulsión electrostática de los protones permitiendo la existencia de núcleos estables. Si esta proporción fuese algo menor de 100 no existirían los átomos.
• Si la masa del electrón fuese mayor, se unirían electrones y protones para formar neutrones. Si ocurriera esto, no se podrían formar átomos de hidrogeno ni ninguno de los demás átomos mas pesados que se obtienen por fusión de los más ligeros.
• Si la fuerza de la gravedad fuese menor de lo que es, los átomos de hidrógeno y helio primordiales producidos poco después del Big Bang no se aglutinarían para formar estrellas y galaxias.

Y aunque pudiera haber planetas parecidos al nuestro, la existencia de la vida tiene requerimientos adicionales:

• Si la fuerza de la gravedad fuese mayor de lo que es, el núcleo de las estrellas sería mas caliente, con lo que las reacciones nucleares serían mas rápidas y la vida de las estrellas mas corta. En esta situación la vida hubiera tenido menos tiempo para evolucionar y sería mucho más improbable.

Desde Copérnico sabemos que no deberíamos considerar nuestro planeta como un lugar especial y por generalización tampoco deberíamos considerar especial a nuestro universo. Pero lo que hemos descubierto en los últimos años es precisamente lo contrario. Las características de nuestro universo parecen constituir un auténtico milagro. Existía una remotísima probabilidad de que se combinaran al azar los valores de una serie de parámetros cosmológicos para que en algún lugar del universo se dieran las condiciones de la vida. Y nuestra existencia demuestra que ese milagro se ha producido ya que la vida existe al menos en un lugar de este universo.

¿Cómo explicar esta situación desde un punto de vista estrictamente científico?

Una solución a este dilema es no dar una importancia especial a la presencia de la vida. La vida ha surgido por una extraordinaria casualidad y punto. De la misma forma que la persona a la que le ha tocado el premio máximo de la lotería no debería quebrarse la cabeza buscando las razones por las que ha tenido esa suerte.

La otra solución es pensar que existe un multiverso compuesto por una infinidad de universos en los que se dan todo tipo de combinaciones de valores de los parámetros fundamentales que definen el comportamiento de cada uno de ellos. La inmensa mayoría estarían deshabitados y sólo unos pocos permitirían la existencia de vida. La ley de los grandes números nos dice que siempre será posible la existencia del universo donde se dé la combinación apropiada de los parámetros compatibles con la vida. De la misma manera que las coincidencias ambientales de nuestro sistema solar fueron convertidas en irrelevantes al darnos cuenta de que existen miles de millones de sistemas planetarios (principio antrópico débil), los ajustes finos de las parámetros del universo pueden ser explicados por la existencia de miles de millones de universos (principio antrópico fuerte).

Esta segunda explicación parece científicamente más fuerte y es además la solución favorita de los teóricos de cuerdas, pues en esa teoría se acepta la existencia de una tremenda cantidad de estados de vacío distintos que podrían dar pié al desarrollo de universos diferentes en cada uno de ellos. Sin embargo, los críticos con la teoría de cuerdas afirman que mientras no haya resultados experimentales y no se pueda entrar en contacto con esos otros universos no se puede hacer ciencia sobre ellos.

Juan Rojas