Lawrence S. Kraus: Un universo de la nada
Extracto del artículo Cuando la física sustituye a la metafísica, el
conocimiento pierde de Carlos Beorlegui.
La presentación de este texto
no indica mi acuerdo con él; sólo que merece ser conocido y discutido.
Lawrence M. Krauss estudió en el MIT, es
miembro de la Harvard Society of Fellows, y
fue profesor de física de la Universidad de
Yale, así como presidente del Departamento
de Física de la Universidad Case Western
Reserve; actualmente dirige el Proyecto
Orígenes en la Universidad de Arizona.
Krauss nos indica que el libro en el que vamos a detenernos, tiene
su origen en una conferencia suya, pronunciada en 2009 en Los
Angeles, conferencia que tuvo un fuerte impacto mediático en el
ámbito de internet, habiéndose visualizado hasta más de diez
millones de veces (p. 18).
Nos afirma también que fue precisamente R. Dawkins quien colgó
el vídeo (autor a quien pidió que escribiera el postfacio de su
libro), siendo el centro de fuertes discusiones tanto a favor
como en contra. El éxito de ese vídeo es el que le hizo advertir el
interés de mucha gente por estos temas y lo que le lanzó a
escribir el libro.
El autor explicita de modo claro y contundente en su Prefacio los
objetivos centrales que persigue con su libro. Aunque se trata de
un libro de divulgación de cosmología, lo que le interesa
realmente son las cuestiones filosóficas y metafísicas que los
avances cosmológicos actuales están planteando.
Así, el objetivo
que de fondo persigue el libro es demostrar que nuestro universo
es autónomo, y que la creación no necesita un creador (p. 11),
situándose constantemente, al estilo de los dos autores
anteriores, en un nivel de reflexión que es más propio de un libro
de filosofía, de metafísica y de teología, que de física y
cosmología.
Además, es significativo que pidiera a Christopher Hitchens que
le prologara el libro (aunque, por desgracia, su repentina muerte
se lo impidió), y a Richard Dawkins el postfacio. Está clara la
pretensión de Krauss de ir acompañado de científicos que se han
significado por su esfuerzo divulgador de la ciencia, así como su
militancia beligerante a favor de una concepción atea de la
realidad [7].
Hay que agradecer al autor la claridad y contundencia con la que
expresa sus convicciones, a diferencia de otros autores que se
mueven más en territorios ambiguos y poco claros.
En realidad, al
contemplar la creación nos admiramos de muchas de sus
maravillas, pero no por eso tenemos que inferir, dice el autor, que
ha sido creada o diseñada por una inteligencia divina (p. 11).
En realidad, la física y las diferentes ciencias naturales explican
estas cosas sin necesidad de apelar a un diseñador inteligente
sobrenatural.
Considera Krauss que la filosofía se ha preguntado
tradicionalmente, cuando el ser humano se situaba maravillado
ante la contemplación del mundo, de dónde viene todo, quién ha
creado el universo y todo lo que contiene. Se suele responder que
todo viene de la causa primera (p. 12), es decir, de Dios, el
Creador.
Pero Krauss considera que a esa pregunta se puede contraponer
esta otra: ¿Y quién creó al creador? Los creyentes responden
que es autosuficiente, increado. Pero Krauss considera que esa
afirmación, en sí misma indemostrable, es similar a decir que el
mundo es eterno, que es autosuficiente.
Para él, el mundo se nos
presenta sin Dios y sin propósito o finalidad alguna (pp. 221-
224).
Para justificar estas afirmaciones, Krauss considera que el
universo puede ser perfectamente infinito en espacio y tiempo
(p. 13), aunque no lo sabemos del todo todavía.
Al estilo de lo que
hemos visto en el caso de Hawking, Krauss también es consciente
de que las preguntas clave de la filosofía han sido sobre todo las
de por qué hay ser y no nada, por qué el mundo es así y no de otra
forma.
Estas cuestiones que eran básicas y pertenecientes a la
metafísica, él defiende, al igual que Hawkins, que pueden y deben
ser resueltas en la actualidad por la ciencia cosmológica.
Así, “aunque se la suele plantear como una cuestión filosófica o
teológica, es primero y ante todo una pregunta sobre el mundo
natural; por lo tanto, el modo adecuado para intentar resolverla,
primero y ante todo, es la ciencia” (13). De ahí que afirme con
rotundidad que “el objetivo de este libro es simple.
Quiero
mostrar cómo la ciencia moderna, de varias formas, puede
enfrentarse y se está enfrentando a la cuestión de por qué hay
algo en vez de nada” (p. 13).
La cuestión candente que a continuación nuestro autor pretende
dilucidar es qué se entiende con el concepto denada. La
metafísica cristiana ha defendido que Dios creó el mundo de
la nada.
Pero hoy la ciencia, en opinión de Krauss, muestra que
crear algo de la nada “no supone ningún problema” (pp. 13-14). Así
es como parece que el universo ha surgido, pero, en opinión de
Krauss, sin necesidad de un creador milagrero.
Es lo que va a tratar de mostrar a lo largo del libro.
Aunque
afirma con toda sinceridad que esta afirmación no está
demostrada empíricamente, aunque es plausible afirmarlo como
evidencia científica (14).
Se detiene en hacer ver las críticas que
ha recibido esta tesis por parte de filósofos y teólogos, en la
medida en que argumentan que la idea de nada que el autor
maneja desde la ciencia, no es la misma que tradicionalmente se
ha entendido en filosofía y teología.
Para ellos, opina Krauss, la
nada es la inexistencia, pero en sentido vago y amplio.
En cambio,
para Krauss, “la “nada” es en todo tan material y física como lo es
“algo”, sobre todo si se va a definir como la “ausencia de algo”.
Luego nos corresponde a nosotros comprender con precisión la
naturaleza física de estas dos cantidades. Y, sin ciencia, toda
definición no es más que palabras” (pp. 14-15).
De modo que parece claro, para Krauss, que la nada es tan
material como algo, y que este tema tiene que ser dilucidado,
como cualquier otra cuestión, por la ciencia. En múltiples páginas
de su libro repetirá contundentemente que toda verdad para ser
tal tiene que corroborarse y demostrarse empíricamente (p.16 y
17, entre otras más).
Por otro lado, en su reflexión sobre la nada,
nos hace ver que ya no se admite en física que exista el espacio
vacío, y no existe, por tanto esa nada de la que hablan filósofos y
teólogos.
Y aunque la crítica que le hacen es que en realidad está hablando
de un “vacío cuántico”, y no tanto de la nada de la metafísica (p.
15), Krauss opina que el espacio y el tiempo pueden aparecer
espontáneamente, pero advierte que sus críticos consideran que
esa nada no es la que importa (15).
En realidad, se trataría de un
“potencial” que puede crear algo, no tanto de una auténtica nada.
Krauss es consciente de que para la metafísica estas dificultades
se evitan considerando que Dios se sitúa fuera de la naturaleza
(p. 16), pero la pretensión que persigue con su libro es demostrar
que estas cuestiones inútiles de tipo abstracto sobre la nada,
tienen que ser sustituidas por reflexiones y demostraciones
empíricas de la ciencia.
Por eso, tiene claro que, “en lo que
respecta a la comprensión de cómo evoluciona el universo, la
religión y la teología han sido, en el mejor de los casos,
irrelevantes” (p. 16).
A lo más enturbian las aguas, pero no aportan nada, porque esto
sólo se puede dilucidar empíricamente.
Y esta exigencia de
pruebas empíricas, considera Krauss que tiene que extenderse a
todo, también al ámbito de la moralidad (p. 17).
La ciencia es la que nos ha hecho avanzar con sus exigencias
claves: presentar pruebas, falsar teorías, y demostrar cualquier
afirmación recurriendo al árbitro de la experiencia.
s lo que ha
producido a lo largo de los últimos tiempos los diversos avances
de la cosmología.
Entiende Krauss que en las últimas décadas se han producido tan
importantes avances en el ámbito de la cosmología, de la teoría
de partículas y de la gravitación, que nos han cambiado la forma
de ver el universo, su origen, su historia y futuro.
Y esto es
precisamente lo que le ha llevado a escribir este libro, para
disipar viejas creencias, aunque más importante que eso es el
deseo de celebrar y extender el conocimiento sobre todo esto.
Sus investigaciones sobre este punto, a lo largo de sus tres
últimas décadas como científico, le han llevado a “la conclusión de
que la mayoría de la energía del universo reside en alguna forma
misteriosa, y por el momento inexplicable, que permea todo el
espacio vacío” (p. 18).
Pero él sigue diciendo que esto nos lleva a
considerar que son pruebas nuevas y destacables de que el
universo ha surgido de la nada.
Y además, esto ha llevado a considerar que la pregunta de por
qué hay ser en vez de nada, no es tan importante, siéndolo más la
cuestión sobre los procesos que podrían gobernar la evolución del
universo desde su origen, y la de si las leyes de la naturaleza son
verdaderamente fundamentales (p. 18).
El meollo del libro se halla en los intentos de Krauss de
demostrar que el propio universo se está creando y
reproduciéndose en el vacío cuántico, en la medida en que las
partículas elementales aparecen y desaparecen con absoluta
espontaneidad.
Cuando los físicos y cosmólogos tratan de
descubrir las leyes del universo, e incluso calcular
aproximadamente el peso total del mismo, se hallan ante la
evidencia de que no se justifican sus resultados ateniéndonos
sólo a la materia que podemos observar, sino que se tiene que
postular también la existencia tanto de materia como energía
oscuras, llegándose a calcular nada menos que una proporción de
más de 100 a 1 entre la materia oscura y la visible.
l problema está en cómo llegar a demostrar cuestiones como su
existencia, si se crearon o no con el big bang,su naturaleza y
rasgos característicos, dependiendo de todo ello el que podamos
especular con mayor seguridad y acierto cuál será el futuro más
posible del universo (pp. 47-50 y 58).
Esto llevaría a la conclusión
de que el universo es plano.
Pero las investigaciones cosmológicas
llevan también a los científicos a la conclusión de que “la cantidad
total de materia oscura en las galaxias y sus cúmulos supera con
mucho lo que permiten los cálculos de la nucleosíntesis del Big
Bang.
Ahora tenemos la certeza de que la materia oscura (…) debe
constar de algo completamente nuevo; algo que no existe
normalmente en la Tierra.
Esta clase de materia, que no es
materia estelar, tampoco es materia terrestre.
¡Pero algo sí que
es!” (pp. 58-59).
La dificultad está en que no sabemos todavía
cómo es esa materia oscura, y qué tipo de partículas elementales
la componen. Los experimentos realizados en el acelerador de
partículas de Ginebra, están permitiendo al menos descubrir
cuánta materia oscura existe, aunque no lleguemos todavía a
saber cómo es (p. 60).
A la dificultad de descubrir la naturaleza de la materia oscura,
se une la de analizar los rasgos específicos de laenergía oscura,
en la medida de que la tesis de que el universo es plano llevaba a
la conclusión de que el 70% de la energía del universo seguía sin
localizar (p. 81).
En realidad, la mecánica cuántica ya nos
descubrió el concepto de antimateria, puesto que, como ya
descubrió Dirac, el positrón es la antipartícula del electrón.
Podemos, pues, afirmar que cada partícula elemental posee su
antipartícula, de tal modo que se equilibran, e incluso su fusión
les hace desaparecer, llegando a entender que un universo
totalmente simétrico (compuesto de igual número de partículas y
antipartículas) llegaría a desaparecer.
ería uno de tantos
universos de los muchos multiversos, que podrían haber
desaparecido (pp. 88-89).
La existencia de antipartículas, como indica Krauss, constituye
“una demostración gráfica de que el espacio vacío no está tan
vacío” (p. 89). En realidad, como mostró Feynemann, la teoría de
la relatividad supone que una partícula elemental de carga
positiva (positrón) exija la existencia de otra partícula con la
misma masa y propiedades complementarias de carga negativa
(electrón).
Así, se está en permanente desaparición y aparición de nuevas
partículas, que chocan e interactúan entre sí. Esto le hace
afirmar a Krauss que en el transcurrir de esa interacción entre
partículas complementarias, “al menos por un momento ¡algo se ha
generado de la nada!” (p. 92).
A estas partículas que aparecen y
desaparecen, en “escalas temporales demasiado cortas como para
medirlas”, se las suele denominar partículasvirtuales.
Está claro, como indica Krauss, que estas partículas, aunque
posean una existencia real tan breve, “sus
efectosindirectos provocan la mayoría de las características del
universo que hoy experimentamos” (p. 93).
Este conjunto de
partículas virtuales componen la mayoría de nuestra masa y de
todo lo que es visible en el universo (p. 96). Pero hemos de ser
conscientes de que esa materia visible constituye tan sólo el 1%
de todo el universo, siendo el 99% restante materia y energía
oscuras, que son las que explican que el universo esté en
expansión acelerada, produciendo una sobreaceleración o tirón
cósmico (pp. 111-119; 174).
Por eso es comprensible que Krauss considere que “el origen y
naturaleza de la energía oscura es, sin duda, el mayor misterio de
la física fundamental de hoy” (p. 119).
Por tanto, el espacio vacío
tiene energía, y es la que produce la expansión del universo.
Y en
ese espacio vacío es donde se produce la creación de partículas
virtuales, así como campos de energía cuyas magnitudes están
variando constantemente, debido a lo que se
denominan fluctuaciones cuánticas (p. 128).
Todos estos fenómenos se deben al hecho de hallarnos en un
universo inflacionario, de tal forma que “todos estamos aquí
debido a las fluctuaciones cuánticas en lo que es
esencialmente nada” (p. 129). Por tanto, todo ha salido de
una nada cuántica (p. 129), de tal modo que el universo está
generando materia y energía continuamente, tanto positiva como
negativa, y se está expandiendo también continuamente.
Y esta capacidad de la nada de producir continuamente nueva
materia y energía es lo que permite hacer razonable, e incluso
exigible, la existencia de los multiversos y formar un megaverso,
resultando de este modo un conjunto de paisajes cósmicos muy
diversos, tal y como veíamos con L. Susskind, y explicándose de
este modo científico, sin recurrir a causas sobrenaturales, la
posibilidad de un mundo antrópico como el nuestro, dentro del
resto de los multiversos (pp. 160-164).
Para Krauss, es evidente que un universo que surge de la nada es
la hipótesis más coherente con todo lo que los físicos y
cosmólogos están descubriendo en la actualidad sobre la
naturaleza del universo. Pero este convencimiento, en opinión de
Krauss, no se ha logrado desde posturas filosóficas o teológicas,
sino científicas, desde los avances de la física de partículas y la
cosmología empírica que nos ha ido mostrando (p. 179).
Así, vuelve de nuevo a repetir que a las cuestiones de por qué hay
algo en vez de nada, y por qué lo que hay es así y no de otra
forma, no se responden apelando a la acción creadora de Dios,
sino a la propia naturaleza del universo, que desde la nada va
haciendo surgir materia y energía de forma espontánea.
Hay, por
tanto, que superar la idea de un Dios milagrero y tapa-agujeros,
que interviene continuamente en el universo, para atenernos a los
datos empíricos que nos presentan las ciencias.
Pero nuestro autor no quiere escapar de las críticas a las que le
someten los que creen en un Dios creador de todo, y se detiene
en analizar los diversos significados que puede tener la cuestión
de que algo surja de la nada.
Frente a la nada metafísica, en la
que se apoyan los creyentes y otros filósofos, Krauss entiende la
nada meramente como “el espacio vacío” (p. 186).
Y en ese espacio vacío es donde, como consecuencia de la
naturaleza del universo inflacionario, se crean las partículas
virtuales que constituyen la materia y energía de todo lo que hay.
Y aunque el sentido común nos dice que de la nada no puede salir
algo, la mecánica cuántica, en opinión de Krauss, nos ha mostrado
que el sentido común se equivoca, advirtiéndose que “la ciencia,
simplemente, nos obliga a revisar qué es lo razonable para así
acomodarnos al universo, pero no al revés” (p. 189).
Por tanto, una conclusión se impone:
“haber observado que el
universo es plano y que la energía gravitatoria newtoniana local es
hoy, esencialmente, cero, sugiere con fuerza que nuestro
universo surgió mediante un proceso similar al de la inflación; un
proceso por el que la energía del espacio vacío (nada) se ve
convertida en la energía de algo, durante un tiempo en el que el
universo se aproxima cada vez más a ser, en lo esencial,
exactamente plano en todas las escalas observables” (p. 189).
Pero esto no es suficiente para Krauss.
Sólo representa el primer
paso de lo que quiere afirmar. La nada es para nuestro autor una
realidad inestable. El espacio vacío es “un caldo hirviente de
partículas virtuales que existen y dejan de existir en un lapso de
tiempo tan breve que no las podemos ver directamente” (p. 191).
Y esa nada produce algo, aunque sólo sea por un instante.
Pero
también se producen partículas virtuales que se mantienen y se
expanden por todo el universo, y, al mismo tiempo, el campo que
se genera por la superposición de varias de ellas, es
completamente real. En definitiva, es cierto que de la nada puede
surgir algo; pero es que, además, “es preciso que ocurra”, afirma
Krauss (p. 194).
Prueba de ello es que vivimos en un universo de esta materia
formada desde la nada, porque lo raro y excepcional, según
Krauss, es que nuestro universo está compuesto de materia, y no
tanto de antimateria en grandes cantidades (es lo que tendría
que ocurrir para que se cumpliera lo que dice la mecánica
cuántica: para cada partícula de materia, puede existir una
antipartícula de la misma carga). Sería un universo totalmente
simétrico.
Pero, si así fuera, el universo se aniquilaría y nosotros
no estaríamos aquí para contarlo.
Vivimos, pues, en un universo asimétrico de materia y
antimateria, aunque no sepamos explicar del todo cómo y por qué
esto es así.
ero lo que sí muestra todo esto, en opinión de
Krauss, es que “la nada es inestable”, y esta es la forma que él
tiene de responder a la cuestión de por qué hay algo, en vez de
nada (p. 198).
El excedente de materia frente a la antimateria
como consecuencia del Big Bang, puede ser un obstáculo para
explicar la naturaleza de nuestro mundo, pero no lo sería tanto
“si esta asimetría pudiera surgir de forma dinámica después del
Big Bang” (p. 198).
La solución está en considerar que de un universo simétrico,
vacío, se pasó a la existencia de la materia, con zonas y fases
menos simétricas que crecieron con rapidez, y dieron lugar a la
creación de partículas.
Es el resultado de que la nada sea
inestable.
En el último capítulo, Krauss vuelve a centrarse en la diferencia
de planteamientos del concepto de nada de la metafísica y la
teología, y la que él plantea. Los que creen que el universo ha
surgido por efecto de la acción creadora de Dios, rebaten la
postura de Krauss señalando que, bajo su idea de nada, existe
un potencial de existencia, propio de la naturaleza del universo,
que hace que surjan las partículas virtuales; luego, no es una
auténtica nada.
Krauss responde que lo mismo se puede replicare
a la teoría creacionista, en la medida en que, si todo surge de
Dios, en él se daría un potencial de existencia, aunque de
tipo sobrenatural, no natural.
Con lo cual, estaríamos, según él, en igualdad de condiciones (pp.
213-217).
La ventaja, según Krauss, de su tesis frente a la
creacionista, es que puede ser sometida a demostración empírica,
aunque todavía no pueda ser demostrada del todo.
Además, en el
caso de que se tenga que echar mano de un dios, como origen del
universo, piensa Krauss que no sería el dios personal de las
religiones, sino, al estilo de Einstein, vendría a ser algo
impersonal, como la solución racional a las grandes cuestiones del
universo (p. 215).
Además, le parece también satisfactoria la teoría de
los multiversos para justificar el principio antrópico: nuestro
mundo es uno más entre los muchísimos universos posiblemente
existentes, que habrían surgido de la nada, a través de los
procedimientos a que ya hemos hecho referencia.
Así, considera
Krauss que ya no tiene sentido preguntarse por el origen y las
leyes de nuestro universo, porque se explicarían simplemente
como el resultado del juego estocástico entre una multitud
amplia de universos (pp. 218-219).
En conclusión, las únicas respuestas que importan y resuelven los
problemas son las de la ciencia, que pueden llegar a demostrarse
con el tiempo. “Esta es la razón, nos dice, por la que la teología y
la filosofía son incapaces, en último término, de encarar por sí
mismas las cuestiones verdaderamente fundamentales que nos
desconciertan sobre nuestra existencia. Hasta que abramos los
ojos y dejemos que la naturaleza lleve la voz cantante, estamos
condenados a dar bandazos miopes” (p. 221).
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