Enigma: ¿la física puede demostrar la existencia de Dios?
La experta Monica Grady busca resolver la incógnita para BBC, reflexionando sobre la velocidad de la luz, la mecánica cuántica y otros fenómenos
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Aún creía en Dios (ahora soy ateo) cuando escuché la siguiente pregunta en un seminario, primero planteada por Einstein, y me quedé anonadado por su elegancia y profundidad: “Si existe un dios que creó el universo y todas sus leyes de la física, ¿cumplirá Dios sus propias leyes? ¿O puede Dios quebrantar sus propias leyes, como viajar más rápido que la velocidad de la luz y, por tanto, ser capaz de estar en dos sitios diferentes al mismo tiempo?”.
¿Podría la respuesta a esa pregunta ayudarnos a probar si Dios existe o no, o es aquí donde el empirismo científico y la fe religiosa se entrecruzan, sin una respuesta verdadera?
David Frost, 67, Los Ángeles
Estaba en cuarentena cuando recibí esta pregunta y me cautivó instantáneamente. No es extraño que la pregunta surgiera ahora: los eventos trágicos, como las pandemias, a menudo nos hacen cuestionarnos la existencia de Dios (pues si existe un dios misericordioso, ¿por qué está ocurriendo una catástrofe como esta?).
Y la idea de que Dios pueda estar “sujeto” a las leyes de la física -que también gobiernan la química y la biología y, por ende, los límites de la ciencia médica- efectivamente es un ángulo interesante a explorar. Si Dios no es capaz de infringir las leyes de la física, probablemente no sería tan poderoso como uno esperaría que fuera un ser supremo. Pero, si pudiera hacerlo, ¿por qué no hemos visto ninguna evidencia de las leyes de la física siendo quebrantadas en el universo?
La velocidad de la luz
Para abordar la pregunta, hagámoslo por partes. Primero: ¿puede Dios viajar más rápido que la luz? Tomemos la pregunta en un sentido literal. La luz viaja a una velocidad aproximada de 300.000 km/s. Aprendemos en la escuela que nada puede viajar más rápido que la velocidad de la luz, ni siquiera la nave USS Enterprise de Star Trek con sus cristales de dilitio. Pero, ¿es eso cierto? Hace algunos años, un grupo de físicos planteó que unas partículas denominadas taquiones viajaron más rápido que la velocidad de luz.
Sin embargo, su existencia como partículas reales se considera extremadamente improbable. Si efectivamente existieron, tendrían una masa imaginaria y el tejido del espacio tiempo se distorsionaría, lo que derivaría en violaciones a la causalidad (y en un posible dolor de cabeza para Dios).
Hasta ahora, parece que no se ha observado ningún objeto que pueda viajar más rápido que la luz. Esto en sí mismo no nos dice nada sobre Dios. Simplemente refuerza el conocimiento de que la luz viaja, en efecto, muy rápido. Las cosas se ponen un poco más interesantes cuando consideramos cuán rápido ha viajado la luz desde el principio.
Asumiendo una cosmología tradicional del Big Bang y una velocidad de la luz de 300.000 km/s, podemos calcular que la luz ha viajado a aproximadamente 10^23 km (es decir, 10 elevado a la 23, o lo que es lo mismo, el número 1 seguido de 23 ceros) en los 13.800 millones de años de vida del universo. O, más bien, del universo observable.
El universo se está expandiendo a un ritmo de aproximadamente 70km/s por Mpc (es decir, megapársec, que equivale aproximadamente a 3x10^19 km), así que las estimaciones actuales sugieren que la distancia hasta el límite del universo es de 46.000 millones de años luz.
A medida que pasa el tiempo, el volumen del espacio se incrementa, y la luz tiene que viajar por más tiempo para alcanzarnos. Hay más universo ahí fuera del que podemos ver, pero el objeto más distante que hemos observado es una galaxia, GN-z11, detectada por el telescopio espacial Hubble.
Está a aproximadamente a 10^23 km o 13.400 millones de años luz, lo que significa que han tenido que pasar 13.400 millones de años para que la luz de esa galaxia nos alcance. Pero cuando la luz “se activó”, la galaxia tan solo estaba a alrededor de 3000 millones de años luz de nuestra galaxia, la Vía Láctea.
No podemos observar o ver a través de la inmensidad del universo que ha crecido desde el Big Bang porque no ha pasado el suficiente tiempo para que la luz de las primeras fracciones de segundo nos llegue.
Hay quienes argumentan que, por tanto, no podemos estar seguros de que las leyes de la física no puedan ser quebrantadas en otras regiones cósmicas. Quizás son simplemente leyes locales, fortuitas. Y eso nos lleva a algo aún mayor que el universo.
El multiverso
Muchos cosmólogos creen que el universo puede ser parte de un cosmos más extendido, un multiverso, donde diferentes universos coexisten pero no interactúan. La idea del multiverso está respaldada por la teoría de la inflación cósmica, es decir, la idea de que el universo se expandió enormemente antes de llegar a los 10^-32 segundos de edad.
La inflación cósmica es una teoría relevante porque puede explicar por qué el universo tiene la forma y la estructura que vemos a nuestro alrededor. Pero si la inflación puede pasar una vez, ¿por qué no puede hacerlo varias veces? Sabemos por experimentos que las fluctuaciones cuánticas pueden llevar a que pares de partículas aparezcan, para desaparecer pocos momentos después. Y, si esas fluctuaciones pueden producir partículas, ¿por qué no átomos enteros o universos?
Se ha sugerido que, durante el periodo de inflación caótica, no todo estaba pasando al mismo ritmo: en la expansión, las fluctuaciones cuánticas podrían haber producido burbujas que explotaron para convertirse en universos por sí mismos.
¿Pero cómo encaja Dios en el multiverso?
Un dolor de cabeza para los cosmólogos ha sido el hecho de que nuestro universo parece perfeccionado para que exista vida. Las partículas fundamentales creadas en el Big Bang tenían las propiedades adecuadas para permitir la formación de hidrógeno y deuterio, sustancias que produjeron las primeras estrellas. A su vez, las leyes de la física que rigen las reacciones nucleares en esas estrellas produjeron la base de la que está hecha la vida: carbono, nitrógeno y oxígeno.
¿Cómo es posible que todas las leyes de la física y parámetros en el universo tuvieran los valores que permitieron que las estrellas, los planetas y, en última instancia, la vida, se desarrollaran?
Algunos argumentan que es una afortunada coincidencia. Otros consideran que no deberíamos estar sorprendidos de ver leyes de la física “bioamigables”. Después de todo, nos produjeron, así que, ¿qué otra cosa veríamos? Ciertos teístas, no obstante, defienden que todo ello apunta a la existencia de un dios que creó las condiciones favorables.
Pero Dios no es una explicación científica válida. En cambio, la teoría del multiverso resuelve el misterio porque permite que diferentes universos tengan diferentes leyes de la física. Por tanto, no es sorprendente que acabáramos en uno de los pocos universos que pueden albergar vida. Evidentemente, no se puede rebatir la idea de que un dios pudiera haber creado el multiverso.
Todo esto es muy hipotético y una de las grandes críticas a las teorías del multiverso es que, como no parecen haber interacciones entre nuestro universo y otros, entonces la noción del multiverso no puede ser probada directamente.
Misterios cuánticos
Ahora consideremos si Dios puede estar en más de un lugar al mismo tiempo. Gran parte de la ciencia y la tecnología que usamos en la ciencia del espacio está basada en la contraintuitiva teoría del pequeño mundo de átomos y partículas conocida como mecánica cuántica.
La teoría permite el llamado entrelazamiento cuántico: partículas conectadas de forma fantasmagórica. Si dos partículas están entrelazadas, automáticamente manipulás una cuando manipulás la otra, incluso si están muy lejos y sin que estén interactuando. Hay mejores descripciones del entrelazamiento de la que voy a dar, pero esta es lo suficientemente simple para que yo lo entienda.
Imaginá una partícula que se descompone en dos subpartículas, A y B. Las propiedades de las subpartículas deben coincidir con las propiedades de la partícula original. Ese es el principio de conservación. Por ejemplo, todas las partículas tienen una propiedad cuántica denominada “espín” (del inglés “spin”, es decir, giro o girar), por la cual básicamente se mueven como si fueran pequeñas agujas de una brújula.
Si la partícula original tiene un “espín” de 0, una de las dos subpartículas debe tener un espín positivo y la otra uno negativo, lo que significa que tanto A como B tienen un 50% de posibilidades de tener un espín negativo o positivo (según la mecánica cuántica, las partículas están, por definición, en un posible estado hasta que son medidas u observadas).
Las propiedades de A y B no son independientes la una de la otra, están entrelazadas, incluso si se ubican en laboratorios separados en planetas distintos. Si midiéramos el espín de A y fuera positivo, y un amigo midiera el espín de B en el mismo momento, para que el principio de conservación funcione, tendría que concluir que el espín de B es negativo.
Pero, y acá es donde las cosas se vuelven turbias, tal y como la subpartícula A, B también tenía una probabilidad del 50% de ser positivo, así que el estado de su espín “se convirtió” en negativo en el momento en que el estado del espín de A fue medido como positivo. En otras palabras, la información sobre el estado del espín se transfirió entre las subpartículas de manera instantánea.
Esta transferencia de información cuántica aparentemente ocurre más rápido que la velocidad de la luz. Dado que el propio Einsten describió el entrelazamiento cuántico como “una fantasmagórica acción a cierta distancia”, creo que se nos puede perdonar por considerar esto un efecto bastante extraño. Así que, después de todo, hay algo más rápido que la velocidad de la luz: la información cuántica.
Esto no prueba o descarta a Dios, pero puede ayudarnos a pensar en Dios en términos físicos: ¿quizá como una lluvia de partículas entrelazadas, transfiriendo información cuántica de un lado para otro, y ocupando así muchos lugares al mismo tiempo? ¿Incluso varios universos al mismo tiempo?
La ciencia requiere evidencia; la religión, fe
Tengo una imagen de Dios haciendo girar platos del tamaño de una galaxia al mismo tiempo que hace malabarismos con pelotas del tamaño de un planeta, arrojando pedazos de información de un universo tambaleante a otro, para mantener todo en movimiento.
Afortunadamente, Dios puede hacer muchas tareas en simultáneo, manteniendo el tejido del espacio tiempo operativo. Lo único que se requiere es un poco de fe. ¿Se ha acercado este texto a responder las preguntas planteadas? Sospecho que no: si usted cree en Dios (como yo), entonces la idea de Dios estando sujeto a las leyes de la física es un sinsentido, porque Dios puede hacer todo, incluso viajar más rápido que la luz.
Si usted no cree en Dios, entonces la pregunta sigue siendo disparatada, porque no existe un dios y nada puede viajar más rápido que la luz. Quizá la cuestión sea realmente para agnósticos, que no saben si existe o no un dios. Aquí es donde la ciencia y la religión difieren.
La ciencia requiere pruebas, la creencia religiosa precisa fe. Los científicos no tratan de probar o desacreditar la existencia de Dios porque saben que no hay un experimento capaz de detectarlo. Y si creés en Dios, no importa lo que los científicos descubran sobre el universo: cualquier cosmos puede ser entendido como coherente con Dios.
Nuestra visión de Dios, de la física o de cualquier otra cosa depende de la perspectiva. Pero terminemos con una cita de una fuente genuinamente fidedigna. No, no se trata de la Biblia. Tampoco de un manual de cosmología. Es de la novela El segador (Reaper Man), de Terry Pratchett:
“La luz cree que viaja más deprisa que nada, pero se equivoca. Por muy rápido que vaya la luz, siempre se encuentra con que la oscuridad ha llegado antes y la está esperando”.
*Monica Grady es profesora de ciencias del espacio y planetarias en The Open University.
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