miércoles, 18 de mayo de 2016

La trampa del espacio y el tiempo

Estamos atrapados en el espacio y el tiempo.

Sabemos (porque creemos en nuestros científicos) que el espacio y el tiempo se crearon con el big bang, una enorme explosión que tuvo lugar en... ¡Ya hemos caído en la trampa del espacio!: No pudo tener lugar en ningún sitio, porque no había  ningún sitio (espacio) antes del big bang, y... ¡Ya hemos caído en la trampa del tiempo!: porque tampoco había un antes (tiempo) del big bang.

El problema es que toda nuestra experiencia la hemos adquirido en el espacio y en el tiempo, y entender algo, en que ninguna de las dos cosas existe, no es nada fácil. Imaginarlo, imposible. De hecho, para entender bien algunas cosas nos ayudamos de símiles espaciales:

Ejemplo 1º:  El comportamiento del agua al calentarla, desde su pase de hielo a líquido y hasta que se pone en ebullición la representamos con un gráfico en la que el eje horizontal de coordenadas indica las calorías que suministramos, y el vertical, la temperatura que alcanza el agua. Todos sabemos, porque lo estudiamos en el colegio, que el gráfico empieza con una línea horizontal a la altura de los cero grados centígrados, que indica que la temperatura no sube mientras queda hielo. Luego sube en linea recta inclinada hasta los cien grados, y permanece en los cien mientras haya agua en ebullición. 

Hemos convertido la relación física entre dos dimensiones no espaciales en una representación  en un espacio matemático bidimensional (calorías, temperatura).

Ejemplo 2º: Gracias (?) a los relojes, vestidos, boinas, pañales y otros aparatos "inteligentes" que pronto llevaremos todos, podremos tener a nuestro alcance los datos de altura y peso de todos los pobladores de nuestra ciudad. Podemos imaginar que ese día será posible representar en unos ejes de coordenadas todos los puntos correspondientes a cada par (altura, peso) de nuestros vecinos. 

Nuevamente, en este caso, nos servimos de un espacio matemático bidimensional para estudiar una relación entre dos variables. En este caso, el resultado no será una línea claramente definida, como en el anterior, sino una nube de puntos con una zona ascendente densamente negra (por la acumulación de puntos) rodeada por puntos cada vez más escasos a medida que nos alejamos de ella.  

Ejemplo 3º: Sabemos por nuestros científicos que, además del nuestro, son posibles otros big bangs. Supongo que ellos saben que parámetros los caracterizan. Yo no, pero imagino que la cantidad de energía desarrollada debe ser una característica importante. Supongamos que hay otra característica (aunque no me atrevo a suponer cual). Podemos imaginar unos ejes de coordenadas (energía, otra cosa) que nos servirían para hacer un gráfico de todos los posibles big bangs (¿el  "espacio de fases" de Penrose?). Imagino que el gráfico se parecerá más a la nube de puntos del segundo ejemplo que a la línea del primero, pero eso no es importante. 

Supongamos que tenemos localizado el punto que representa nuestro big bang, y escogemos otro muy próximo en el gráfico. 

Primera pregunta: ¿Cual se produjo antes, si el otro es real? La respuesta es que ninguno se produjo ni antes, ni después, ni al mismo tiempo. No caigamos en la trampa del tiempo.

Segunda pregunta: Al ser tan próximos ¿puede influir uno de ellos en el otro? La respuesta es que el hecho de estar próximos en el gráfico no significa que estén próximos espacialmente, porque no hay espacio entre ellos. No caigamos en la trampa del espacio (y del tiempo, de nuevo, porque el que uno influya en el otro implica simultaneidad temporal). 

Tercera pregunta: ¿Podría haber otro big bang con las mismas características que el nuestro? No veo por qué no. La única pega a que hubiera otros es que parece que entonces se crearían universos idénticos. Pero esto no es así ya que una de las primeras cosas que ocurre tras el big bang es lo que los científicos llaman "rotura de la simetría" que al ser completamente aleatoria produciría en cada big bang universos, quizás similares, pero no idénticos.  

Cuarta pregunta: Más allá de nuestra imaginación (o de la de nuestros científicos) ¿tiene alguna realidad física el "espacio de fases" de Penrose (aunque no sea el descrito en el ejemplo 3º)? Dicho de otra manera ¿el que tenga una realidad "matemática" implica que tenga una realidad "física"? Si tuviera una realidad física, la afirmación de Hawking de que el universo se creó a sí mismo (y los de todos los posibles big bangs, supongo) podría tener algún sentido, pero si no es así, hace falta, para que se produzca un big bang que ALGUIEN lo imagine, con una imaginación tan potente que pueda convertirlo en realidad.