sábado, diciembre 15, 2007

Multiversos, modalidad y el principio cosmológico perfecto

Necesidad, posibilidad, contingencia ¿cuáles son los criterios que nos hacen hablar con propiedad sobre tales términos en relación con la realidad? ¿cómo distinguir lo esencial de lo accidental? y ¿cuál es la relación de lo teóricamente posible con lo efectivamente real? Preguntas como esta están en la base de las teorías físicas actuales, pese a la poca atención que se les otorga, y se arraigan hoy básicamente en la idea de mundos posibles de Leibniz.

Hace unas décadas Hermann Bondi y Thomas Gold sentaban las bases de la teoría del universo estacionario, que luego fue ampliada y adaptada por Fred Hoyle incluyendo con ello una modificación de la relatividad general. Una de las ideas residentes en el fondo filosófico que dió lugar a la teoría, y con ella a la adaptación de la relatividad general propuesta por Hoyle, es que nuestro universo no puede ser un caso concreto, una solución concreta, o una "instancia" específica, a las ecuaciones que describen la física local, sino que, como objeto singular y único, ha de determinar las ecuaciones que rigen la física local.

Preguntas como por qué el universo expande y por qué es homogeneo e isótropo, frente a ecuaciones de la física gravitacional que permiten esa y muchas otras posibilidades, no tienen cabida en esa forma de ver las cosas, sino que son condiciones determinantes para formular las ecuaciones de la física gravitacional, y de ahí la motivación para Hoyle de modificar la relatividad general consecuentemente. La piedra angular de la teoría es el principio cosmológico perfecto, que postula que las condiciones físicas son iguales tanto a lo largo del espacio como del tiempo a grandes escalas. Este principio era considerado por Bondi y Gold como condición necesaria para poder expresar la idea de que las leyes locales de la naturaleza son una consecuencia de la física global y no al revés.

La historia de la ciencia y las observaciones nos han apartado definitivamente de la teoría del estado estacionario, y con ella, de muchas de las preguntas metafísicas que dieron lugar a ella. La física actual parte de una idea que es precisamente opuesta y asume unas ecuaciones de movimiento locales, genéricas, que extrapola a la totalidad de lo existente y de las cuales nuestro universo es una solución particular. Esta linea de pensamiento se refleja no sólo en la física estándar y la relatividad general, sino también en extensiones de ella. La relatividad general nos describe múltiples soluciones posibles a sus ecuaciones de movimiento. Estas soluciones sólo pueden ser puestas en correspondencia con lo real a través de la observación y la consiguiente imposición de condiciones de contorno y condiciones iniciales adecuadas, como por ejemplo homogeneidad e isotropía para nuestro universo.

Es evidente que, extrapolada esta posición, ha de dar lugar, de una u otra forma, a la idea de multiversos como múltiples diferentes posibilidades o soluciones a las ecuaciones de movimiento. Las ideas de Bondi, Gold y Hoyle pueden parecer anticuadas, pero su actualidad es evidente y personalmente estoy seguro que esos problemas y preguntas acabarán retomándose en el contexto de la cosmología cuántica, que deberá resolver o indicarnos el camino sobre la posible existencia de mutiples instancias de universo. En concreto, un problema relacionado es precisamente el mencionado ya una vez en este blog y que conviene releer:


No será esta la última vez que trate este interesante tema, en mi opinión necesario, que relaciona fuertemente la filosofía de la ciencia y su historia con las últimas ideas sobre los modelos cosmológicos, de cosmología cuántica, que pueden ser base para sustentar el big-bang.

Un papel interesante que trata sobre las ideas de Hoyle, Gold y Bondi:
The Laws of Physics and the Universe. Yuri Balashov.

Una nota histórica sobre el debate entre universo estacionario y big-bang:
http://www.aip.org/history/cosmology/ideas/bigbang.htm


De izquierda a derecha: Thomas Gold, Hermann Bondi y Sir Fred Hoyle.

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