¿Es el mundo infinito?

Antes de ver en Materia el mensaje científico póstumo de Stephen Hawking, “el universo es finito”, lee en esta newsletter los antecedentes que convierten eso es una noticia.

En cada metro cúbico de espacio hay 400 millones de fotones procedentes del big bang, ya muy fríos por el paso de 14.000 millones de años, la edad del universo. Son los que predijo en los años cuarenta George Gamow, uno de los grandes físicos teóricos a los que la Academia sueca olvidó para su vergüenza. Son los que descubrieron sin querer Arno Penzias y Robert Wilson, de los Laboratorios Bell, en 1964, y que aportaron la gran evidencia del big bang a la ciencia del siglo XX. Y también son de los que partió Alan Guth en los setenta para desarrollar su teoría de la inflación cósmica, que seguramente es la hipótesis dominante en la actualidad para explicar el origen de nuestro mundo.

Bien, y ¿qué tiene esto que ver con el infinito? Paciencia. Sal de noche a un monte y mira a tu derecha. Si quieres, puedes usar el telescopio espacial Hubble o cualquier otro instrumento más potente aún, pero incluso el ojo desnudo te servirá para entender el problema. Las estrellas y galaxias más lejanas que puedes ver a tu derecha pertenecen al pasado: los fotones que acaban de llegar desde ellas a tus ojos fueron emitidos hace miles de millones de años. Y lo mismo cabe decir de las galaxias que ves a tu izquierda. Por tanto, las galaxias de la derecha y de la izquierda no han tenido aún ocasión de interactuar, ni siquiera mediante el viajero más veloz del cosmos, que es el fotón, o cuanto de luz.

Y, sin embargo, todo indica que esas galaxias deben haber interactuado en los orígenes del universo, porque ahora son increíblemente parecidas. Incluso las cosas más antiguas que podemos ver, la radiación cósmica de microondas, o remanente fósil del big bang, es absurdamente uniforme entre la derecha y la izquierda, o entre cualesquiera direcciones del espacio en que apuntemos nuestro detector. La radiación tiene siempre una temperatura de 2,725 grados kelvin (grados por encima del cero absoluto). Tres decimales de homogeneidad. Sin una interacción intensa, sería imposible semejante parecido. Y las matemáticas de la relatividad general y el big bang no dejan tiempo para esa interacción.

En las versiones más modernas del big bang, la inflación tiene unas implicaciones, literalmente, infinitas

Eso es lo que solventó la inflación, la teoría de Guth y otros que domina la cosmología actual. En su forma más desarrollada actual, este mecanismo permite unos inicios de expansión lenta, durante los cuales hay tiempo de sobra para la interacción entre todas las partes del futuro universo, seguida de un periodo de expansión a velocidades superiores a las de la luz. Esta inflación no viola la relatividad de Einstein (donde la velocidad de la luz es un límite que nada puede sobrepasar), y por una razón interesante: el límite de Einstein se refiere a cosas que se mueven a través del espacio; y la expansión del universo no se hace así, sino expandiendo el espacio mismo; y ahí Einstein no tiene nada que objetar: la expansión del espacio puede ocurrir a velocidades muy superiores a la de la luz. Esto explicaría que el universo fuera homogéneo a tu derecha y a tu izquierda. Pero no se puede considerar probado, ni mucho menos.

En las versiones más modernas del big bang, la inflación tiene unas implicaciones, literalmente, infinitas. Físicos teóricos como Brian Greene intentan explicar esos avances matemáticos como una especie de queso gruyer, donde un big bang genera zonas de queso en inflación continua, y burbujas azarosas donde la inflación ha cesado y se empiezan a formar partículas, fotones y átomos. Cada una de esas burbujas es un universo que se ve finito desde fuera, pero es infinito desde dentro. Nuestro universo sería una de ellas.

A eso es a lo que Hawking dice ahora que no, en un mensaje científico póstumo. Habrá que estudiarlo a fondo.