Conclusiones finales
Desde hace décadas, obsesiona a la física teórica el deseo frustrado de enunciar una teoría cuántica del tiempo que sea operativa, la cual sería también la teoría cuántica de la gravedad. Sabemos ya, sin embargo, lo suficiente sobre ella para poder afirmar que, si bien las leyes de la física cuántica son perfectamente deterministas al nivel del multiverso, no lo dividen en espacios-tiempo separados, ni tampoco en superinstantáneas, cada una de ellas determinante de las demás.
Sabemos, pues, que el concepto clásico del tiempo como secuencia de momentos no
puede ser cierto, si bien ofrece una buena aproximación en muchas circunstancias, es decir, en muchas regiones del multiverso.
Para esclarecer el concepto cuántico del tiempo, imaginemos que hemos cortado el multiverso en una serie de instantáneas individuales, como hicimos con el espacio-tiempo. ¿Con qué podremos volverlas a pegar? Igual que antes, las leyes de la física
y las intrínsecas propiedades físicas de las propias instantáneas constituyen el único pegamento posible.
Si el tiempo fuese en el multiverso una secuencia de momentos, debería ser posible
identificar todas las instantáneas del espacio para un momento dado, a fin de agruparlas en una superinstantánea.
De modo nada sorprendente, resulta que no hay manera de hacerlo. En el
multiverso las instantáneas carecen de «sello de tiempo». No es posible preguntarse qué instantánea de otro universo sucede «en el mismo momento» como instantánea particular en el nuestro, puesto que ello implicaría, de nuevo, la existencia de un marco global de tiempo, exterior al multiverso, pero en relación al cual sucederían los acontecimientos en su interior.
No existe tal marco. No existe, por consiguiente, demarcación fundamental alguna
entre instantáneas de otros tiempos e instantáneas de otros universos. Este es el núcleo distintivo del concepto cuántico del tiempo: Otros tiempos son simplemente casos especiales de otros universos. Esta opinión surgió en los años sesenta, durante las primeras investigaciones acerca de la gravitación cuántica, en especial a partir de los trabajos de Bryce DeWitt, pero, no fue formulada de modo general hasta 1983 por Don Page y William Wooters.
Las instantáneas que denominamos «otros tiempos en nuestro universo» únicamente se distinguen de «otros universos» desde nuestra perspectiva, y tan sólo porque están especialmente relacionadas con las nuestras por las leyes de la física.
Son, por lo tanto, aquellas de cuya existencia presenta mayor evidencia nuestra propia instantánea. Por esta razón las descubrimos miles de años antes de que descubriésemos el resto del multiverso, el cual, en comparación, nos afecta mucho más débilmente, mediante los efectos de interferencia.
Elaboramos especiales estructuras gramaticales (formas verbales pasadas y futuras) para hablar de ellas. Elaboramos también otras estructuras (como enunciados de la clase «si … entonces …» y formas verbales condicionales y subjuntivas) para hablar de otras clases de instantáneas, sin saber siquiera si existían.
Hemos situado tradicionalmente dos clases de instantánea —otros tiempos y otros universos— en categorías conceptuales completamente distintas. Vemos ahora que esa distinción resulta innecesaria.
Prosigamos ahora nuestra reconstrucción conceptual del multiverso. Tenemos a nuestra disposición muchas más instantáneas, un verdadero montón, pero empecemos, una vez más, con una instantánea individual de un universo en un
momento dado.
Si buscamos en ese montón otras instantáneas que sean muy parecidas a la original, veremos que se trata de instantáneas muy distintas de las que obtuvimos al cortar el
espacio-tiempo, sobre todo, porque encontramos muchísimas que son absolutamente idénticas a la original.
De hecho, cualquier instantánea está presente en infinidad de copias. No tiene, pues,
sentido, preguntar cuántas instantáneas tienen, numéricamente, una determinada propiedad, sino qué proporción del total infinito la tiene. En aras de la brevedad, cuando hable de cierto «número» de universos, siempre me referiré a una determinada proporción del número total en el multiverso.
Si, además de las variantes de mí en otros universos, hay infinitas copias idénticas de mí, ¿cuál de ellas soy? Soy, por supuesto, todas ellas. Cada una de ellas acaba de formularse la misma pregunta: «¿Cuál de ellas soy?», y cualquier manera cierta de contestarla deberá ofrecer la misma respuesta a todas ellas.
Asumir que es físicamente significativo preguntarse «¿Cuál de las copias idénticas soy?», equivale a asumir que existe algún marco de referencia, fuera del multiverso, en relación al cual se podría contestar «El tercero por la izquierda…». Pero ¿qué «izquierda» podría ser ésa?, y ¿qué significa «el tercero»?
Esta terminología sólo tiene sentido si imaginamos las instantáneas dispuestas en
diferentes posiciones en algún espacio externo. Pero el multiverso no existe en ningún espacio externo ni en ningún tiempo externo: contiene todo el espacio y todo el tiempo existentes. Simplemente, existe, y es todo cuanto existe desde un punto de vista físico.
A diferencia de la física del espacio-tiempo, la teoría cuántica no determina, en general, lo que sucederá en una instantánea particular. En vez de ello, determina qué proporción de todas las instantáneas en el multiverso tendrá una determinada propiedad.
Por esta razón, los que habitamos en el multiverso podemos, en ocasiones, realizar predicciones basadas únicamente en la posibilidad de nuestra propia experiencia, aunque lo que suceda en el multiverso esté completamente determinado.
Supongamos, por ejemplo, que lanzamos una moneda al aire. Una predicción típica
de la teoría cuántica sería que si, en un determinado número de instantáneas, ha sido lanzada al aire una moneda que gira de cierta manera cuando los relojes mostraban una determinada lectura, entonces habrá también un número de universos, equivalente a la mitad del número de instantáneas, en que los relojes mostrarán una lectura superior y la moneda habrá caído de «cara», y en un número de universos equivalente a la otra mitad del número de instantáneas los relojes también mostrarán una lectura superior y la moneda habrá caído de «cruz».
En la pequeña región del multiverso en la que acontecen esos sucesos, hay una enorme cantidad de instantáneas que representar, por lo que tan sólo podemos destinar un punto del diagrama para cada una de ellas. Las instantáneas que observamos contienen relojes de una clase estándar, y el diagrama está dispuesto de manera que todas las instantáneas en que el reloj tiene una misma lectura aparezcan en una columna vertical, mientras que dichas lecturas se incrementan de izquierda a derecha.
La diferenciación de copias idénticas de un observador en versiones un tanto distintas es la responsable del carácter subjetivamente probabilista de las
predicciones cuánticas. Si usted preguntase al principio qué resultado del lanzamiento de la moneda estaba destinado a presenciar, la respuesta sería que es estrictamente impredecible, puesto que la mitad de sus copias estarían destinadas a ver «cara» y la otra mitad a ver «cruz». No hay respuesta para la pregunta «qué mitad» verá una u otra cara de la moneda, al igual que no hay respuesta para la pregunta «¿Cuál soy?».
A efectos prácticos, podríamos considerarlo como una predicción probabilista de que la moneda tiene un cincuenta por ciento de probabilidades de caer de «cara» y otro cincuenta por ciento de caer de «cruz».
El determinismo de la teoría cuántica, al igual que el de la física clásica, actúa hacia adelante y hacia atrás en el tiempo. El estado de la serie combinada de instantáneas con «caras» y «cruces» del momento final determina por completo el estado de «giro» del momento inicial, y viceversa.
No obstante, y desde el punto de vista del observador, la informaciónse pierde durante la trayectoria de la moneda, pues el observador puede experimentar el estado inicial, de «giro», de la moneda, pero es imposible que experimente su estado final de combinación de «caras» y «cruces». Por lo tanto, un observador podrá observar la moneda en estado inicial y predecir gracias a ello su estado futuro y las consiguientes probabilidades subjetivas, pero no es posible que ninguna de las copias posteriores de ese observador pueda observar la moneda y obtener la información necesaria para «retrodecir» el estado de «giro», ya que esa información estará
para entonces distribuida por dos clases distintas de universo, lo que convierte en imposible toda «retrodicción» a partir del estado final de la moneda.
Por ejemplo, si todo lo que sabemos es que la moneda muestra «cara», su estado inmediatamente anterior podría haber sido el que denomino de «giro», o podría haber estado girando en sentido contrario, o podría haber estado mostrando «cara» todo el tiempo.
No hay aquí posibilidad alguna de «retrodicción», ni tan sólo probabilista. El estado inicial de la moneda, simplemente, no está determinado por el estado final de las instantáneas «cara», sino por el estado final conjunto de las instantáneas «cara» y «cruz».
Todo ello confirma que no podemos pegar las instantáneas de un modo arbitrario, sino únicamente de una manera que refleje sus interrelaciones determinadas por las leyes de la física. Pero en el multiverso hay demasiadas instantáneas para que las lecturas del reloj basten por sí solas para situar una instantánea en relación con las demás.
Para ello necesitamos tomar en consideración el intrincado detalle con que las instantáneas se determinan entre sí. En la física del espacio-tiempo toda instantánea está determinada por cualquier otra. Como he dicho, en el multiverso esto no ocurre de modo general. Típicamente, el estado de un grupo de instantáneas idénticas (como aquellas en que la moneda está «girando») determina el estado de un segundo grupo con un número igual de instantáneas distintas entre sí (como las de «cara» y «cruz»).
A causa de la propiedad de reversibilidad temporal de las leyes de la física cuántica, el estado más completo y con mayor número de valores de este último grupo determina también el estado del anterior. Sin embargo, hay regiones del multiverso y lugares del espacio en que las instantáneas de algunos objetos físicos quedan encadenadas durante cierto período y cada una de ellas determina a todas las demás hasta una buena aproximación.
Sucesivas instantáneas del sistema solar constituirían un buen ejemplo de ello. En esas regiones las leyes de la física clásica constituyen una buena aproximación a las de la física cuántica.
Todos los resultados experimentales a los que tenemos acceso actualmente son compatibles con la aproximación de que el tiempo es una secuencia de momentos.
No es de esperar que dicha aproximación falle en ningún experimento terrestre previsible, pero la teoría nos dice que tiene que fallar, y estrepitosamente, en determinadas clases de procesos físicos, y, en primer lugar, en el primero de los cuales sería el propio Big Bang, el inicio del universo.
Según la física clásica, el tiempo empezó en un momento en que el espacio era
infinitamente denso y ocupaba tan sólo un único punto; antes de ese momento no había existido ningún otro.
Según la teoría cuántica (hasta donde sabemos), las instantáneas muy próximas
al Big Bang no están en ningún orden preciso. La propiedad secuencial del tiempo no empieza con el Big Bang, sino en algún momento posterior. Para lo que nos ocupa, carece de sentido preguntar cuánto después. Con todo, parece que los primeros
momentos que pueden ser considerados, en una buena aproximación, como secuenciales ocurren, más o menos, cuando la física clásica extrapolaría que habían transcurrido 10-43 segundos (el tiempo de Planck) desde el Big Bang.
Se cree que se da un fallo similar de la secuencia del tiempo en el interior de los agujeros negros, y que se dará en el colapso final del universo (el Big Crunch), si es que ocurre. En ambos casos la materia es, o será, comprimida hasta una densidad
infinita, según la física clásica, tal como se hallaba en el momento del Big Bang, y las fuerzas gravitatorias resultantes harán trizas la estructura del espacio-tiempo.
Por cierto, si le preocupa qué sucedió antes del Big Bang, o qué sucederá después del Big Crunch, ya tiene la respuesta. ¿Por qué cuesta tanto aceptar que no hubo momentos antes del Big Bang, ni los habrá después del Big Crunch, de modo que nada sucedió ni sucederá ni existió ni existirá? Porque es difícil imaginar que el tiempo se detenga o se ponga en marcha.
Pero, en realidad, no tiene que hacer ninguna de esas dos cosas, puesto que no se
mueve. El multiverso no «empieza a existir» o «deja de existir»; estos términos presuponen el transcurso del tiempo. Es el hecho de que imaginamos que el tiempo transcurre lo que nos hace preguntarnos qué sucedió «antes» o sucederá «después» de la totalidad de la realidad.
También se considera que, a escala submicroscópica, los efectos cuánticos deforman y hacen trizas a su vez la estructura del espacio-tiempo, así como que a dicha escala existen bucles cerrados de tiempo (en realidad, minúsculas máquinas del
tiempo).
No obstante, todo en el multiverso está tan rígidamente determinado como en el
espacio-tiempo clásico. Si extraemos una instantánea, las restantes la determinarán exactamente. Si extraemos la mayoría, las pocas que queden seguirán determinando a todas las extraídas, exactamente igual que en el espacio-tiempo.
La única variación es que, a diferencia de este último, el multiverso no consiste en las series recíprocamente determinantes de instantáneas que he denominado superinstantáneas, las cuales podrían ser consideradas como los «momentos» del multiverso, sino que es un complejo rompecabezas multidimensional.
En este complejo rompecabezas que es el multiverso, que ni consiste en una secuencia de momentos ni permite el transcurso del tiempo, el concepto de causa y efecto de sentido común encaja a la perfección.
El problema con el que nos encontrábamos en el espacio-tiempo, en relación con la causalidad, era que ésta constituye una propiedad tanto de las variantes de las causas y los efectos como de las propias causas y efectos.
Puesto que estas variantes no existen en el espacio-tiempo, sino tan sólo en nuestra
imaginación, nos enfrentamos a la incongruencia física de extraer conclusiones fundamentales de las propiedades imaginarias de procesos físicos inexistentes («contrafácticas»).
Pero en el multiverso existen las variantes, en distintas proporciones, y obedecen a leyes definidas y deterministas. Dadas estas leyes, constituye un hecho objetivo qué acontecimientos influyen en que ocurran otros y determinan cuáles serán.
No hay nada en esta definición de causa y efecto que requiera lógicamente que las causas precedan a sus efectos, y podría suceder que no lo hicieran en situaciones muy anómalas, tales como cerca del Big Bang o en el interior de agujeros negros.
En la experiencia cotidiana, sin embargo, las causas preceden siempre a sus efectos, lo cual se debe a que —al menos, en nuestra región del multiverso— el número de clases diferentes de instantánea tiende, por lo general, a incrementarse rápidamente
con el tiempo, no a decrecer.
Esta propiedad está relacionada con la segunda ley de la termodinámica, que enuncia que la energía ordenada —como la química o la potencial gravitatoria— puede ser
transformada por completo en energía desordenada —como calor—, y viceversa. El calor es movimiento microscópico aleatorio.
En términos del multiverso, esto significa múltiples estados de movimiento microscópicamente distintos en diferentes universos. Parece, por ejemplo, que, en sucesivas instantáneas de la moneda vistas en ampliaciones ordinarias, el proceso de caída transforma a un grupo de instantáneas «predeciblemente cara» idénticas en un
grupo de instantáneas «cara» idénticas. Pero durante el proceso la energía del movimiento de la moneda se transforma en calor, de modo que en ampliaciones lo suficientemente grandes para poder apreciar moléculas individuales, las instantáneas del último grupo ya no son idénticas.
Todas coinciden en que la moneda muestra la «cara», pero en cada una de ellas las moléculas de la moneda, del aire que la rodea y de la superficie sobre la que descansa aparecen en múltiples configuraciones distintas.
Permítaseme resumir los elementos del concepto cuántico del tiempo. El tiempo no es una secuencia de momentos ni transcurre. No obstante, nuestras ideas sobre sus propiedades son bastante correctas. Ciertos acontecimientos son, efectivamente, causas y efectos unos de otros.
En relación con un observador, el futuro está, en efecto, abierto y el pasado fijo, y las posibilidades se transforman, en efecto, en realidades. La razón por la que nuestras teorías tradicionales sobre el tiempo son despropósitos es que tratan de explicar esas ideas correctas dentro del marco de una falsa física clásica. En la física cuántica esas teorías tienen sentido, puesto que el tiempo siempre ha sido un concepto cuántico.
Existimos en múltiples versiones en universos denominados «momentos». Cada versión de nosotros no es directamente consciente de las demás, pero tiene evidencia de su existencia porque las leyes físicas relacionan los contenidos de diferentes universos.
Resulta tentador suponer que el momento del que somos conscientes es el único real, o al menos un poco más real que los demás, pero esto no es más que solipsismo.
Todos los momentos son físicamente reales. La totalidad del multiverso es físicamente real. Nada más lo es.
