El principio antrópico débil se limita al universo en que vivimos; el fuerte se refiere de manera implícita a muchos universos posibles. Algunos cosmólogos no sólo han aceptado la validez del principio antrópico, sino que lo utilizan para explicar diversos aspectos del universo. Pero el principio antrópico también goza de rechazo por parte de algunos grupos de científicos. Consideran que este principio parece, más que un principio físico, un principio biológico al estilo del de la selección natural de Darwin, aplicado a todo el universo. Sostienen que es una vía de razonamiento totalmente ajena al método habitual que siguen los físicos teóricos para investigar las leyes matemáticas de la naturaleza. Les parece que se trata de una explicación muy tirada por los pelos de las características del universo que los físicos no pueden explicar. Creen que con ello, los físicos abandonan sin motivo el programa fecundo de la ciencia física convencional: comprender las propiedades cuantitativas de nuestro universo basándose en las leyes físicas universales. Despectivamente indican, que ello puede deberse a sentimientos de frustración y desesperación de parte de algunos investigadores al no lograr descubrir una razón cuantitativa completa de los parámetros cósmicos que caracterizan a nuestro universo real. En mi opinión, esas objeciones contra el principio antrópico no son válidas. Solamente considero su denominación como poco afortunada, porque el término «principio» suele aplicarse a suposiciones sin apoyo en la experiencia, pero sin las cuales una ciencia no podría progresar. El primer científico en adoptar argumentos antrópicos modernos en el campo de la física y la cosmología fue Robert Dicke quién, en 1961, publicó al respecto un breve artículo en la revista Nature.
Para comprender su argumentación, debemos remontarnos a 1938, año en que Paul Dirac, físico ganador del Nobel, afirmó que una cierta combinación de constantes fundamentales de la naturaleza, multiplicada y dividida de una determinada forma, arrojaba como resultado justamente la edad actual del universo, cerca de 15 mil millones de años. (Las constantes fundamentales de la naturaleza son, por ejemplo, la velocidad de la luz –300.000 kilómetros por segundo– y la masa de un electrón, 9,108 x 10-28 g; se supone que estos valores son los mismos en todo lugar y tiempo. En efecto, cada rayo de luz alguna vez cronometrado en el espacio vacío viaja a la misma velocidad; cada electrón que haya sido alguna vez pesado tiene la misma masa.) A Dirac, la coincidencia entre los dos tipos de números –uno, basado en cantidades microscópicas; el otro, en el universo como un todo– le parecía escasamente fruto de la casualidad, y sugirió la posible existencia de una ligazón entre las constantes fundamentales y la evolución del universo.
Pero, como la edad del universo evidentemente aumenta con el tiempo, también las constantes fundamentales de la naturaleza tendrían que ir cambiando para mantener la relación que Dirac proponía. Dicke explicó la coincidencia de Dirac de una manera totalmente diferente. Los físicos, argumentó, sólo pueden existir durante una estrecha ventana de tiempo en la evolución del universo. El carbono del cuerpo de los físicos requirió de una estrella para forjarlo, de modo que un universo habitado por físicos y otros seres vivientes debe ser suficientemente antiguo como para haber formado estrellas. Por otra parte, si el universo fuese demasiado antiguo las estrellas se habrían consumido y, por lo tanto, habrían eliminado la fuente principal de calor y luz que hace habitables los planetas que giran en su órbita. Yuxtaponiendo estos límites, resulta que los físicos sólo pueden existir durante una época en que la edad del universo sea aproximadamente el tiempo de vida de una estrella promedio.
Dicke calculó esta cantidad en términos de principios básicos de física, y descubrió que era igual a la combinación de las constantes fundamentales de la naturaleza que Dirac había mencionado, lo que en números igualaba la cifra aproximada de 15 mil millones de años. Así pues, la igualdad en los dos números de Dirac no era una coincidencia, sino una necesidad para nuestra existencia. Dicke estableció que las constantes eran efectivamente constantes, como se suponía. Muchísimo antes o muchísimo después de la época actual, la combinación de constantes fundamentales de Dirac no igualaría la edad del universo, pero los físicos no estarían allí para discutir la situación. Esta explicación ejemplifica el principio antrópico débil. El moderno interés por el argumento antrópico fue espoleado por Brandon Carter, quién fue discípulo de Dennis Sciama. Carter fue el primer investigador que comprendió plenamente la estructura interna y las implicaciones de los agujeros negros en rotación descritos por la famosa solución de Roy Kerr a las ecuaciones de Einstein. A lo largo de su carrera ha seguido aportando ideas sobre los agujeros negros y (últimamente) sobre las cuerdas cósmicas.
En 1970, Carter redactó un largo manuscrito en el que discutía las «coincidencias» en los valores de las constantes físicas básicas, y señalaba algunas otras (por ejemplo, la formación de sistemas planetarios podría requerir una relación particular entre la fuerza de gravedad y diversos números derivados de la física atómica). Su artículo nunca se publicó, aunque se imprimió una versión más corta varios años después. No obstante, el manuscrito de Carter ha sido ampliamente discutido, y él mismo ha sido un participante influyente en los debates posteriores. En 1968, Carter estableció la versión «fuerte» del principio antrópico: los valores de muchas de las constantes fundamentales de la naturaleza deben permanecer dentro de un rango limitado con el fin de permitir que la vida surja. Por ejemplo, el surgimiento de la vida requiere de la formación de planetas, la que a su vez requiere de la existencia de estrellas de las que se puedan desprender fragmentos.
Al analizar las condiciones necesarias para la formación de estas estrellas «convectivas», Carter halla que los valores de algunas de las constantes fundamentales están limitados a un cierto rango. Este rango, por supuesto, incluye los valores de nuestro universo. La suposición de que las galaxias, las estrellas y otras condiciones especiales son necesarias para la vida está implícita en este argumento y en todas las formulaciones del principio antrópico; sin embargo, como nuestra experiencia con la vida se limita a la biología terrestre, dicha suposición resulta muy difícil de comprobar. Carter distingue una versión «débil» y otra «fuerte» del principio antrópico. Para él, la débil corresponde, esencialmente, a una constatación de la selección observacional. Según él, se debería aceptar que nuestra perspectiva tiene que ser especial en algún sentido, porque unas criaturas como nosotros no podrían contemplar el universo en cualquier tiempo y lugar. Este principio débil ya permite algunas inferencias interesantes y en modo alguno obvias. Un buen ejemplo es la refutación de la conjetura de Dirac por Dicke, ya descrita anteriormente.
Dicke señaló que no contemplábamos el universo en un momento arbitrario de su historia, sino que estábamos viviendo en una era en la que algunas estrellas (pero no todas) habían muerto y en la que la física estelar básica demandaba que la «coincidencia» de Dirac se cumpliera de forma automática. El principio antrópico fuerte de Carter es más controvertido y especulativo: afirma que las leyes fundamentales de cualquier universo deben ser tales que permitan la existencia de observadores. Aunque cuesta un poco digerir el argumento, no obstante ha encontrado cierto eco en algunos grupos de investigadores. A finales de la década de los años 80 del siglo XX, célebres cosmólogos utilizaron el principio antrópico fuerte para explicar ciertas propiedades del universo. Según esta línea de pensamiento, sólo un universo con las propiedades específicas del nuestro –incluyendo los valores de ciertas constantes fundamentales y condiciones iniciales– permitiría nuestra existencia. Por ejemplo, la proporción de masa del protón y el electrón, que en el laboratorio se calcula en 2.000, no podría ser de 2 ni de 2.000.000 en nuestro universo, ya que dichos valores producirían una física, una química y una biología incompatibles con la sustancia viviente.
Los valores de 2 ó 2.000.000 podrían existir en otros universos, y serían perfectamente satisfactorios de cualquier modo, excepto en la capacidad de permitir nuestra existencia. De todos estos otros universos posibles, sólo una pequeña fracción poseería una proporción de masa protón-electrón adecuada para la vida. Otro ejemplo del principio antrópico fuerte lo proporcionan C. B. Collins y Flawking en 1973, quienes lo utilizaron para discutir el problema de la cosmología plana. Partiendo del supuesto de que las galaxias y las estrellas son necesarias para la vida, ambos plantearon que un universo que comience con demasiada energía gravitacional sufriría un colapso antes de haber podido formar estrellas, y un universo que comienza con muy poca energía jamás permitiría la condensación gravitacional de galaxias y estrellas. Por lo tanto, de muchos universos posibles, con valores iniciales de W muy distintos, solamente podríamos haber existido en uno en el que el valor inicial de W fuese casi igual a 1.
Esta solución antrópica para el problema de la planitud cosmológica, hasta ahora, no ha gozado de mucho entusiasmo entre los científicos, solamente algunos pocos la han acogido. Lo que sustenta el argumento del principio antrópico fuerte es la noción de que algunas propiedades de nuestro universo no son fundamentales, y por lo tanto no requieren de explicaciones fundamentales en términos de las leyes de la física; por el contrario, tales propiedades son simplemente resultado del azar. Los valores de nuestro universo en particular son lo que son porque cualquier cosa muy diferente nos excluiría, y nuestra existencia es un hecho. Otros valores son característicos de otros universos, en la mayoría de los cuales nosotros no podríamos existir. La lógica es similar a la que se emplea para explicar por qué llueve los días en que el padre lleva a su hijo a la escuela en automóvil, y no los días en que el chico se va caminando. Los científicos discuten entre sí acerca de la validez del principio antrópico como explicación de la naturaleza. Por una parte, el argumento tiene peso sólo si invocamos un gran número de universos posibles, con propiedades muy variables. De otro modo, volvemos a la explicación de por qué la naturaleza única es la que es. Habitamos un único universo, el nuestro, y los argumentos para explicarlo, no deben salir de este universo, como tan poco del marco de la ciencia. Por otra parte, la mayoría de los científicos preferiría explicar la naturaleza en términos de leyes básicas que puedan derivar y comprobar, más que hacer conjeturas acerca de posibilidades que podrían ser correctas pero que jamás podrían comprobarse.
En lugar de una explicación antrópica, muchos científicos preferirían una teoría fundamental que demostrara que, sin importar si la vida existe o no, la proporción de la masa del protón y el electrón debe ser 1.836 y no otra cifra, tal como la proporción entre la circunferencia de un círculo y su radio debe ser 3,1416 en la geometría euclidiana. Algunos científicos consideran que a los enigmas cósmicos se les proponen explicaciones antrópicas sólo cuando no se puede encontrar una mejor interpretación. En fin, objeciones no han faltado. Se ha dicho que este principio está «vacío de contenido», que es «tautológico», «perfectamente antropomórfico». Se ha hablado de un «retorno de lo religioso», de un resurgimiento del «dios de las fallas», ese al que algunos acuden frente a un fenómeno aparentemente inexplicable, pero a quien la ciencia desahucia en cuanto encuentra la explicación. Es evidente que este tipo de cuestionamiento no acepta la idea de que nuestro universo es simplemente un accidente. En el fondo, el meollo del asunto está en que si se acepta o no la existencia de otros posibles universos. La idea de una multitud de universos diferentes aparece en buen número de escenarios cosmológicos. En el modelo de inflación caótica de Andrèi Linde, por ejemplo, nuestro mundo es una «burbuja» en un cosmos mucho más grande, compuesto por una legión de burbujas análogas. Estos cosmos aparecen, se extienden y se desploman enseguida para desaparecer en Big Crunches, mientras que en otros lados otros universos nacen y evolucionan.
En el «gran universo», generaciones de mundos como el nuestro se suceden indefinidamente. Las leyes de la física no son necesariamente las mismas en cada una de estas burbujas. Nuestra presentación de la teoría de las supercuerdas nos ha abierto nuevas posibilidades al respecto. Cada burbuja podría tener su propio número de dimensiones espaciales y temporales. En nuestro mundo hay tres dimensiones de espacio y una de tiempo. Pero en otros universos la situación podría ser diferente... Cuatro dimensiones de espacio y dos de tiempo, por ejemplo. 0 toda otra combinación posible... Las fuerzas podrían ser más o menos intensas y las masas de las partículas totalmente diferentes... Estas posibilidades son importantes en el marco de nuestra discusión del principio antrópico. La interpretación sería entonces la siguiente. Los únicos universos «observables» serían aquellos en los cuales las leyes de la física pueden provocar el crecimiento de la complejidad y engendrar un observador. La vida y la conciencia pertenecen al universo, más concretamente a nuestra galaxia, la Vía Láctea, al sistema solar y al planeta Tierra.
Para que surgieran fue preciso un ajuste refinadísimo de todos los elementos, especialmente de las llamadas constantes de la naturaleza (velocidad de la luz, las cuatro energías fundamentales, la carga de los electrones, las radiaciones atómicas, la curvatura del espacio-tiempo, entre otras). Si no hubiera sido así, no estaríamos aquí escribiendo sobre esto. Voy a mencionar solamente un dato del último libro del astrofísico Stephen Hawing, Una nueva historia del tiempo: «Si la carga eléctrica del electrón hubiera sido ligeramente diferente habría roto el equilibrio de la fuerza electromagnética y gravitacional de las estrellas, y éstas, o no habrían sido capaces de quemar el hidrógeno y el helio, o no habrían explotado. De una manera u otra la vida no hubiera podido existir».
La vida pertenece, pues, al conjunto. Para dar una comprensión a esta refinada combinación de factores se creó la expresión «principio antrópico» (que tiene que ver con el ser humano). Por él se procura responder a esta pregunta que hacemos naturalmente: ¿por qué las cosas son como son? La respuesta sólo puede ser: si hubiesen sido de otra manera, nosotros no estaríamos aquí. Pero respondiendo así, ¿no caeremos en el famoso antropocentrismo que afirma que las cosas sólo tienen sentido cuando se ordenan al ser humano, el centro de todo, el rey del universo? Ese riesgo existe, y por eso los cosmólogos distinguen el principio antrópico fuerte y el principio antrópico débil. El fuerte dice que las condiciones iniciales y las constantes cosmológicas se organizaron de tal forma que, en un momento dado de la evolución, la vida y la inteligencia deberían surgir, necesariamente.
Esta comprensión favorecería la centralidad del ser humano. El principio antrópico débil es más cauteloso y afirma que las precondiciones iniciales y cosmológicas se articularon de forma tal que la vida y la inteligencia podrían surgir. Esta formulación deja abierto el camino de la evolución que, por lo demás, está regida por el principio de la indeterminación de Heisenberg y por la autopoiesis de Maturana-Varela. Mirando miles de millones de años atrás, constatamos que, de hecho, así ocurrió: hace 3 800 millones de años surgió la vida, y hace unos cuatro millones de años la inteligencia. Esto no implica la defensa del «diseño inteligente», o de la mano de la Providencia divina. Simplemente, el universo no es absurdo. Está cargado de finalidad.
Hay una flecha del tiempo apuntando hacia delante. También cabe considerar que el cosmos está en génesis, autoconstruyéndose. Cada ser muestra una propensión innata a irrumpir, crecer e irradiar. El ser humano también. Apareció en escena cuando el 99,96% del todo ya estaba listo. Él es expresión del impuso cósmico hacia formas más complejas y altas de existencia. Hay quienes lanzan esta idea: ¿no será todo puro azar? El azar, como mostró Jacques Monod, existe, pero no explica todo. Los bioquímicos han comprobado que para que los aminoácidos y las dos mil enzimas subyacentes a la vida pudieran aproximarse, organizarse en una cadena ordenada y formar una célula viva habrían sido necesarios billones y billones de años, más tiempo del que tienen el universo y la Tierra. Tal vez el recurso al azar muestre solamente nuestra incapacidad de entender órdenes superiores y extremadamente complejos, como la conciencia, la inteligencia, el afecto y el amor.
Finalmente, nos cabe unas preguntas: si la vida es tan rara en todos estos universos posibles, ¿acaso nuestro universo en particular fue diseñado con algún propósito? ¿0 es acaso nuestro universo el único posible, el único conjunto de leyes y parámetros intrínsecamente coherente? Para algunos físicos, la búsqueda de las leyes en nuestro único universo se ha convertido en una búsqueda de la respuesta a esta pregunta, mucho más amplia.
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