El Universo y la Vida

Estamos inmersos en una inconmensurable grandeza de variedad y coloridos escenarios en los que están presentes las fuerzas fundamentales del universo y las constantes que hacen posible que, formas de vida de cualquier índole que podamos imaginar, estarán pululando en sus ecosistemas y habitats, sin que nada pueda evitarlo, si lo pensamos bien, amigos míos, parece como si el universo hubiera sabido que nosotros, teníamos que venir.

             Hemos sabido llegar a los dos extremos desde lo pequeño a lo grande

Hemos podido llegar a unas alturas en el mundo de la exploración científica que, nos posibilita reconocer los impactos de los cambios que se producen con el devenir del tiempo en la Naturaleza y, hemos llegado a comprender que, el Universo, es dinámico. Hacia finales del siglo XIX se había llegado a saber que hubo un tiempo en que la Tierra y nuestro Sistema solar no existían; que la especie humana debía haber cambiado en apariencia y en el promedio de su capacidad mental a lo largo de enormes períodos de tiempo; y que en cierto sentido, amplio y general, el Universo debería estar degradándose, haciéndose un lugar  hospitalario y ordenado. Durante el siglo XX hemos podido ampliar esa imagen de un Universo cambiante.

Delante de nuestros propios ojos podemos contemplar  cambia, por ejemplo, el clima y la topografía de nuestro propio planeta y de todas las especies que en él están presentes en sus distintas formas de vida que, como muestra cercana de lo que ocurre en cualquier otro lugar del Universo, nos sirve de Laboratorio para la observación de la dinámica universal.

Hemos descubierto que todo el Universo de estrellas y galaxias está en un continuo estado de cambio dinámico, en el que grandes cúmulos de galaxias se alejan  de otros hacia un futuro que será distinto del presente. Hemos empezado a darnos cuenta de que vivímos en un “Tiempo” prestado. Los sucesos astronómicos catastróficos son comunes; los mundos colisionan. El planeta Tierra ha sufrido en el pasado impactos de cometas y asteroides. Un día se acabará nuestra suerte; el escudo que tan fortuitamente nos proporciona el enorme planeta Júpiter (leer la noticia de más abajo), que guarda los confines exteriores de nuestro Sistema solar, no será capaz de salvarnos.

Todos sabemos de las inmensas consecuencias que el impacto de un gran objeto sobre la Tierra tendría. Los cráteres que jalonan la superficie terrestre por todo el planeta nos hablan de lo que pasó en el pasado y,  eso, amigos míos, no tenemos muchas soluciones. Claro que todo es cuestión de tiempo y, al final, hasta nuestro Sol morirá para convertirse, primero en una gigante roja que sobrepasará Mercurio y Venus y se quedará muy cerca de nuestro planeta, para entonces, las temperaturas subirán y los océanos se evaporarán, la vida, tal como la conocemos, ya no estará en este vergel que, durante miles de años, nos ha dado cobijo a nosotros y a otros muchos seres.

Sí, las consecuencias del Cáos son impredecibles. Nosotros hemos reconocido los secretos simples del cáos y la impredecibilidad que asedian a tantas partes que rodean a nuestro mundo. Sí, es cierto que entendemos que nuestro clima es cambiante pero, no podemos predecir esos cambios. Hemos apreciado las similitudes entre complejidades como ésta y las que emergen de los sistemas de interacción humana -sociedades, economías, ecosistemas…- y, , del interior de la propia mente humana.

Todas esas complejidades tratan de convencernos de que el mundo es como una montaña rusa desbocada, rodando y dando bandazos; que todo lo que una vez hemos tenido por cierto podría ser derrocado cualquier día, sin que nosotros, pobres mortales, podamos evitarlo y, algunos, incluso ven semejante perspectiva como una razón  sospechar de la ciencia, como si produjera un efecto corrosivo sobre los fundamentos de la Naturaleza humana y de la certeza, como si las construcciones del Universo físico y el vasto esquema de sus leyes debiera haberse establecido pensando en nuestra fragilidad psicológica.

               La ilusión de realidad la hemos experimentado todos en los sueños. Sin embargo, también estando despiertos estamos “viendo” una “realidad” que no existe, sólo está en nuestras mentes.

Pero hay un sentido en el que todo  cambio e impredecibilidad es una ilusión. No constituye toda la historia sobre la Naturaleza del Universo. Hay tanto un lado conservador como un lado progresista en la estructura profunda de la realidad. A pesar del cambio incesante y la dinámica del mundo visible, existen aspectos de la fábrica del Universo que son misteriosos en su inquebrantable constancia. Son estas misteriosas cosas invariables las que hacen de nuestro Universo el que es y lo distinguen de otros mundos que pudiéramos imaginar.

Lo mismo que existen los hilos invisibles que mantiene unidas a las galaxias, de la misma manera, hay un hilo dorado que teje una continuidad a través de la Naturaleza. Nos llevan a esperar que ciertas cosas sean iguales en otros lugares del espacio además de la Tierra; que fueron y serán las mismas en otros tiempos además de hoy; que  algunos casos, ni la historia ni la geografía importan y, son como leyes inamovibles, no hechas por el hombre que, según hemos podido llegar a saber, están por encima de todas esas cuestiones terrenales en las que el hombre ha intervenido de una u otra manera. De hecho, quizá sin uns substrato semejante de realidades invariables no podría haber corrientes superficiales de cambio ni ninguna complejidad de materia y mente.

Los secretos más ocultos del Universo están codificados en unos valores numéricos, aparentemente eternos, a los que llamamos “constantes de la naturaleza”.  ellas se encuentran algunas tan famosas como la de la gravitación universal, G, la de la velocidad de la luz, c, o la de Planck, h. Pero, ¿son las “constantes de la naturaleza” realmente constantes? ¿Son las mismas en todas partes? ¿Están todas ellas ligadas? ¿Podría haber evolucionado y persistido la vida si fueran ligeramente distintas? Claro que, estos enigmas nos conducen hasta las fronteras más ignoradas de la ciencia, nos desvela las profundas implicaciones que estas constantes tienen para el destino del universo y el lugar de los hombres en él y, aunque conocemos sus valores, sus números, no podemos dar una explicación de por qué resultan ser esos.

Sí, confinados en un hermoso planeta desde el que, mediante el ingenio y la imaginación, tratamos de escapar para saber, lo que existe fuera de nuestro entorno, en regiones remotas del Universo a las que no podemos llegar. Sin embargo, no perdemos la esperanza de que, algún día…

Y, mientras tanto, nosotros los humanos, una especie que ha logrado la consciencia de SER, estamos aquí confinados en este hermoso planeta que llamamos Tierra y,  ella, tratamos de desvelar esos misterios y otros muchos llenos de secretos que en la Naturaleza subyacen para que los podamos desvelar. Parece mentira que en un planeta igneo, incandescente, podemos ver ahora nuestro hermoso planeta que desde hace cuatro mil millones de años acoge la Vida. “Su clima y su topografía varían continuamente, como las especies que viven en él. Y lo que es más espectacular,  hemos descubierto que todo el universo de estrellas y galaxias está en un estado de cambio dinámico, en el que grandes cúmulos de galaxias se alejan de otros hacia un futuro que será muy diferente del presente. Ahora sabemos que, vivímos en un tiempo prestado.”

El mundo que nos rodea es así porque está conformado por esas constantes de la Naturaleza que hacen que las coaas sean como las podemos observar. Le dan al universo su carácter distintivo y lo hace singular, distinto a otros que podría nuestra imaginación inventar. Estos números misteriosos, a la vez que dejan al descubierto nuestros conocimientos, también dejan al desnudo nuestra enorme ignorancia sobre el universo que nos acoge. Las medimos con una precisión cada vez mayor y modelamos nuestros patrones fundamentales de masa y tiempo alrededor de su invarianza; no podemos explicar sus valores.

Nunca nadie ha explicado el valor numérico de ninguna de las constantes de la Naturaleza. ¿Recordáis el 137? Ese  puro, adimensional, que guarda los secretos del electrón (e), de la luz (c) y del cuanto de acción (h). Hemos descubierto otros nuevos, hemos relacionado los viejos y hemos entendido su papel crucial para hacer que las cosas sean como son,  la razón de sus valores sigue siendo un secreto profundamente escondido.

Y, a pesar de todo esto, el Universo, sigue siendo dinámico y cambiante de tal manera que no deja de evolucionar y, estrellas que hoy podemos ver brillando en el cielo, “mañana” habrán desaparecido  siempre dando lugar a otros objetos y otras conformaciones pero, ni la masa ni la energía, habrán cambiado en el Universo.

Pero, y nosotros…¿habremos cambiado?, o, quizá como esas estrellas, tampoco estaremos aquí para  el Universo alcance esa fase final del frío absoluto en la que nada, ni el tiempo ni el espacio se podrá mover y, si eso llega… ¡dónde estarán los pensamientos de tántos?

emilio silvera

¿Qué es la Conciencia humana? ¿Se trata de algo físico y medible o es totalmente inmaterial y fuera de los dominios de ls Física? Para responder a esas preguntas, Lucien Hardy, físico del Instituto Perimeter, en Canadá, ha propuesto modificar sutilmente un experimento bien conocido en los laboratorios de física cuántica de todo el mundo para demostrar dónde están los límites, si es que existen, entre mente y materia.

En concreto, Hardy propone incorporar la conciencia humana a los instrumentos de medición de partículas subatómicas que usan los científicos, y comprobar si los resultados de las mediciones se alteran de algún modo con respecto a los que se obtienen normalmente. Si así fuera, y los experimentos mostraran cualquier desviación, por pequeña que sea, de lo que predicen las leyes cuánticas, estaríamos entonces ante la primera prueba de laboratorio que demuestre que nuestra mente es, potencialmente, inmaterial y ajena a la física conocida.

Durante las dos últimas décadas, una serie de experimentos conocidos como “Test de Bell“, han sido profusamente utilizados para confirmar las más extrañas propiedades de las partículas subatómicas, entre ellas el entrelazamiento cuántico, esa “acción fantasmagórica a distancia” que tanto incomodaba a Einstein. Ahora, Hardy propone llevar a cabo los test de Bell, pero acoplando a los instrumentos algo completamente nuevo: nuestra conciencia.

Con su célebre frase, Einstein se refería a la increíble propiedad según la cual, si dos partículas están entrelazadas, cualquier cosa que le suceda a una de ellas será inmediatamente “conocido” por la otra, incluso si ambas están a muchos años luz de distancia. Es decir, que de alguna manera que no comprendemos ambas partículas se comunican instantáneamente y sin importar la distancia que haya entre ellas.

Pero para que eso sea así, cualquier señal que atraviese el espacio entre las dos partículas tendría que moverse más deprisa que la luz, lo cual no es posible en nuestro Universo. Para Einstein, esta contradicción implicaba que la teoría cuántica no estaba completa, y que debía de existir algo más, a nivel muy profundo, que permitiera explicar este comportamiento de las partículas sin tener que recurrir a influencias “fantasmagóricas” e instantáneas. Desde entonces, un buen número de físicos ha estado intentando, aún si éxito, encontrar esa teoría fundamental que falta.

Así funciona el test de Bell

Esquema de un test de Bell de “dos canales” La fuente SOURCE produce pares de “fotones”, enviados en direcciones opuestas.

A mediados de la pasada década de los sesenta, el físico Jonh Bell ideó la forma de comprobar si las partículas subatómicas realmente se influyen entre sí sin importar la distancia. Para ello, diseñó un experimento en el que se creaba una pareja de partículas entrelazadas y se las enviaba en direcciones opuestas, a las ubicaciones A y B. Por supuesto, tanto en A como en B había detectores para medir el spin (la rotación) de las partículas.

El ajuste del dispositivo (por ejemplo elegir si se medirá el giro de la partícula en la dirección de +45 o -45 grados), se hizo utilizando generadores de números aleatorios, de forma que era imposible para el punto A conocer el ajuste del punto B (y viceversa) en el momento de la medición.

Una vez todo listo, el paso siguiente de un test de Bell es realizar mediciones en muchos pares de partículas entrelazados. Si la Física Cuántica es correcta y existe, de hecho, la famosa “acción fantasmagórica a distancia”, entonces en los resultados de las mediciones habrá una mayor correlación que si Einstein estuviera en lo cierto. Y resulta que todos los experimentos hechos hasta ahora han apoyado, sin duda, a la Física Cuántica.

Algunos físicos, sin embargo, han argumentado que incluso los generadores de números aleatorios podrían no serlo tanto, y estar gobernados en realidad por algún tipo de física subyacente que aún no comprendemos. Y que ese “superdeterminismo” podría explicar la elevada correlación observada en los experimentos, sin necesidad de recurrir a la extraña acción a distancia.

El papel de la conciencia

Y llegamos así a Lucien Hardy y a su extraordinaria propuesta. Lo que Hardy sugiere, en efecto, es que es posible controlar las mediciones de A y B con algo que, en ppotencia, podría no pertenecer al mundo material: la mente humana.

Para poner a prueba su idea, Hardy propone un experimento en el que A y B se establecen a 100 km. de distancia. En cada extremo, un centenar de seres humanos están conectados a los medidores por medio de cascos de electroencefalografía (EEG) capaces de leer su actividad cerebral. Las señales generadas de esta forma serían, precisamente, las utilizadas para cambiar los ajustes de los dispositivos de medición en las dos ubicaciones.

                    Muchos son los misterios que ahí están presentes y que no hemos sabido desvelar

La idea es llevar a cabo un número muy grande de mediciones en A y B y extraer la pequeña fracción en la que las señales de los electroencefalogramas causaron cambios en los ajustes en A y B después de que las partículas partieran de su posición original, pero antes de que llegaran a su destino y fueran medidas.

Si la cantidad de correlación en estas mediciones no coincidiera con las pruebas de Bell estandar, estaríamos ante una flagrante violación de la teoría cuántica, y significaría además que las mediciones en A y B estarían siendo controladas por procesos que no pertenecen al ámbito de la física.

“Aunque solo viéramos una única violación de la teoría cuántica -asegura Hardy- cuando usemos un sistema que podría considerarse como consciente, humano o animal, sería ciertamente emocionante. No puedo imaginar un resultado experimental más sorprendente en física que ese”.

                Siempre hemos creído que lo que hacemos es por libre decisión. Sin embargo…

En efecto, llegar a esa conclusión significaría que los físicos empezarían a debatir sobre la existencia misma del libre albedrío y su alcance real. Porque aunque la Física gobierne el mundo material, si resultara que la mente humana no está hecha de esa misma materia, entonces podríamos ir “más allá” de los límites de la física.

La mayor parte de los físicos no dudaría en afirmar que lo más probable es que al llevar a cabo este experimento no suceda nada especial, que las leyes de la Física Cuántica se seguirán cumpliendo y que la conciencia humana está hecha de lo mismo que todo lo demás. Sin embargo, opina Hardy, si alguien se anima a llevar a cabo el experimento y obtiene un resultado inesperado, entonces el premio sería enorme. “Sería la primera vez que, como científicos, ponemos nuestras manos en el problema de la naturaleza de la conciencia”.

Está claro que pensar siquiera que en nuestro Universo, dependiendo de la región en la que nos encontremos, habrá distintas leyes físicas, sería pensar en un universo chapuza. Lo sensato es pensar  y creer que en cualquier parte del universo rigen las mismas leyes físicas, hasta que no se encuentre pruebas reales a favor de lo contrario,  los científicos suponen con prudencia que, sean cuales fueran las causas responsables de las pautas que llamamos “Leyes de la Naturaleza”, es mucho más inteligente adoptar la creencia de la igualdad física en cualquier parte del Cosmos por muy remota que se encuentre aquella región; los elementos primordiales que lo formaron fueron siempre los mismos y las fuerzas que intervinieron para formarlo también.

                    La materia y las fuerzas que conforman nuestro Universo

Las fuerzas fundamentale son:

Fue Einstein el que anunció lo que se llamó principio de covariancia: que las leyes de la naturaleza deberían expresarse en una forma que pareciera la misma para todos los observadores, independientemente de dónde estuvieran situados y de cómo se estuvieran moviendo. En caso contrario… ¿En qué clase de Universo estaríamos?

Lo cierto es que Einstein fue muy afortunado y pudo lanzar al mundo su teoría de la relatividad especial, gracias a muchos apoyos que encontró en Mach, en Lorentz, en Maxwell… En lo que se refiere a la relatividad general, estuvo dando vueltas y vueltas buscando la manera de expresar las ecuaciones de esa teoría pero, no daba con la manera de expresar sus pensamientos.

Sin embargo, fue un hombre con suerte, ya que,  durante la última parte del siglo XIX en Alemania e Italia, matemáticos puros habían estado inmersos en el estudio profundo y detallado de todas las geometrías posibles sobre superficies curvas. Habían desarrollado un lenguaje matemático que automáticamente tenía la propiedad de que toda ecuación poseía una forma que se conservaba cuando las coordenadas que la describían se cambiaban de cualquier manera. Este lenguaje se denominaba cálculo tensorial. Tales cambios de coordenadas equivalen a preguntar qué tipo de ecuación vería alguien que se moviera de una manera diferente.

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