En uno de los capítulos de su último libro titulado "El gran diseño" (*),
Stephen Hawking plantea la siguiente cuestión:
¿qué es la realidad?. Él imagina una pecera en la que viven un número de peces, los cuales tendrían una imagen distorsionada de la realidad debido a que todo lo que les llegara lo haría a través de las paredes curvas de la pecera. El físico teórico
Michio Kaku en su libro "Hiperespacio" plantea algo similar: él recuerda un estanque que visitaba de pequeño, lleno de carpas, e imaginaba cómo verían las carpas del estanque el mundo que les rodeaba. Viviendo toda su vida en el estanque poco profundo, las carpas creerían que su "universo" consistiría en las aguas oscuras y los nenúfares. Al pasar la mayor parte de su tiempo hurgando en el fondo del estanque, apenas serían conscientes de que podía existir un mundo extraño por encima de la superficie. Kaku se sentía intrigado por el hecho de que pudiera estar sólo a unos pocos centimetros de las carpas, en un "universo" distinto, pero separado del "universo" de las carpas tan sólo por la superficie del agua. Volveremos a este recuerdo cuando en otro blog os hable de lo que exponen varios autores sobre la existencia de dimensiones extra en nuestro universo, pero tanto Hawking como Kaku y gran parte de la comunidad de físicos teóricos creen que nosotros seríamos como esas carpas, pasando nuestras vidas en nuestro propio "estanque". Pero ¿cómo sabemos que nosotros tenemos la visión verdadera, no distorsionada de la realidad? ¿No podría ser que nosotros mismos estuviéramos en el interior de una especie de pecera curvada y nuestra visión de la realidad estuviera distorsionada por una lente enorme?
Según el físico y matemático Brian Greene (**) muchos físicos creen que estamos llegando a la próxima gran convulsión en nuestra comprensión del cosmos. El espacio y el tiempo como actualmente se conciben pueden ser reconocidos como meras alusiones a unos principios más sutiles, más profundos y más fundamentales que subyacen a la realidad física. Quizá las propiedades del espacio y el tiempo tal como los conocemos emerjan del comportamiento colectivo de algunos otros constituyentes más fundamentales que aún tenemos que identificar, o lo que es lo mismo, todavía estaría por descubrir una descripción aún más elemental del universo, una aespacial y atemporal. Según Greene, la ilusión, entonces, sería de nuestra propia cosecha. De la misma manera que la dureza de una bala de cañón, y el olor de la rosa, y la velocidad de un guepardo desaparecen cuando examinamos la materia en el nivel atómico y subatómico, también el espacio y el tiempo pueden disolverse cuando se examinasen con formulaciones más fundamentales de las leyes de la Naturaleza. El espaciotiempo entero de la Naturaleza puede ser tan diferente de sus partes que nada que se le parezca existe en el nivel más fundamental. La mayoría de los físicos espera que si el espacio-tiempo fuera realmente fundamental, todos, independientemente del leguaje o teoría utilizados, estarían de acuerdo en sus propiedades geométricas. Pero el hecho de que, al menos dentro de la teoría de cuerdas, no tiene por qué ser necesariamente así, sugiere que el espaciotiempo puede ser un fenómeno secundario.
La Teoría del Principio Holográfico: en la década de 1970, Jakob Bekenstein y Stephen Hawking descubrieron que la entropía máxima en cualquier región del espacio dada es proporcional al área de la superficie de dicha región, y no a su volumen. Esto puede significar que quizá los verdaderos y fundamentales grados de libertad -los atributos que tienen el potencial de dar lugar a ese desorden- residen en realidad en la superficie de la región y no dentro de su volúmen. O lo que es lo mismo,
quizá los procesos físicos reales del universo tienen lugar en una delgada superficie lejana (superficie frontera) que nos rodea y no en el interior del universo, siendo todo lo que vemos y experimentamos meramente una proyección de dicho proceso. Es decir, ¡quizá el universo es algo parecido a un holograma!
El “Principio Holográfico”, descrito por el premio Nobel Gerard t´Hooft y Leonard Susskind y más tarde refinado por Bousso, surge de esa idea sorprendente: las idas y venidas que observamos en las tres dimensiones de la vida cotidiana podrían ser proyecciones holográficas de procesos físicos que tienen lugar en una superficie bidimensional lejana. Sería como el mito de la caverna de Platón, pero en este caso las sombras serían reales, mientras que lo que creemos real (nosotros, lo que nos rodea) serían proyecciones evanescentes de las sombras.
Desde hace algún tiempo, los físicos han mantenido que los efectos cuánticos podrían provocar que el continuo espacio-tiempo convulsionara descontroladamente a escalas muy pequeñas. A estas escalas, la red espacio-temporal podría granularse, y estar compuesta de diminutas unidades (similares a los píxeles) de un tamaño de aproximadamente cien trillones de veces el tamaño del protón. Eso supondría considerar el espacio-tiempo como un holograma granulado, y describirlo como una esfera cuya superficie exterior estaría cubierta por unidades del tamaño de la longitud de Planck (distancia o escala de longitud por debajo de la cual se espera que el espacio deje de tener una geometría clásica). Cada una de estas “piezas” del mosaico universal sería, asimismo, una unidad de información. Y, según el principio holográfico, la cantidad total de información que cubre el exterior de dicha esfera habría de coincidir con el número de unidades de información contenidas en el volumen del universo.
En dicho caso, nuestro estátus en el universo sería literalmente análogo al de los pececillos de los ejemplos iniciales.
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(*) Antes recomiendo "Brevísima historia del tiempo". Ed. Drakontos Bolsillo, sexta edición Mayo 2009.
(**) "El tejido del cosmos" (Brian Greene). Ed. Drakontos Bolsillo, segunda edición Junio 2010.
