Más reportes desde la frontera

Más reportes de algunas de las conferencias más interesantes que he oído acá en el Encuentro Anual de la APS

¿Adonde se fueron los quasars?

Debido a la expansión de nuestro universo y a que la velocidad de la luz es un número finito que no se puede sobrepasar, mientras más lejos vemos que está algo más tiempo se ha tardado la luz en llegar desde ese sitio hasta la Tierra. Por eso ver cosas lejanas es verlas como eran hace billones de años atrás. Los quasars (el nombre viene de “quasi-stellar objects” porque parecen estrellas pero por estar tan lejos no pueden ser estrellas porque para poder verlos cada uno solito tiene que emitir tanta luz como la producida por BILLONES de estrellas juntas) son objetos que solo se ven a distancias de más de 10 billones de años luz. Ninguno se ve cerca de nosotros. Parece que estas mega-estrellas super-brillantes aparecieron poco después del Big Bang, iluminaron el universo por un corto tiempo, y luego se desparecieron para siempre. Hace unos pocos años atrás nadie sabía que eran los quasars, ni como funcionaban, ni porque a diferencia de otros objetos astronómicos solo existieron por un corto tiempo (astronómicamente hablando). Hoy en día creemos que los quasars eran huecos negros supermasivos. Bestias que pesan más que un millón de soles, pero cuyo tamaño es menor que nuestro Sol. Con una fuerza de gravedad tan fantásticamente grande que podían tragarse trillones de toneladas de gas y materia estelar por segundo. Al tragarse tan gigantescas cantidades de gas que caían hacia el super hueco negro a la velocidad de la luz creaba unas temperaturas tan y tan grandes que emitían esas brutales cantidades de luz que vemos a billones de años luz de distancia. Parece que cuando empezaron a formarse las primeras galaxias estos super huecos negros eran comunes, y había tanto gas y materia oscura primordiales en estos bolsillos pre-galácticos que por eso se ven tantos quasars a estas distancias cosmológicas tan grandes. Varios astrofísicos han encontrado versiones de los quasares más pequeñas mirando las galaxias en rayos X en vez de con luz visible. Pues parece que estos huecos negros comelones se esconden ahora en nubes de polvo y gas que no dejan ver la intensa luz que caracterizaba a sus “abuelos”.

El paisaje de las supercuerdas y el principio antrópico

La teoría de las supercuerdas aunque es bonita y parece unificar todas las fuerzas y partículas elementales en una sola TEORÍA DE TODO tiene varios problemas que aún no se han resuelto. Uno de ellos es que como expliqué antes, la teoría predice que nuestro universo debiera tener 11 dimensiones, pero nosotros solo vemos 4. ¿Para que complicarse con 7 dimensiones extra, y por qué jamás las hemos visto? Para que esta teoría tan bonita funcione hay que esconder estas dimensiones extras de alguna manera. Mayormente se piensa que hay que de alguna manera espachurrarlas a dimensiones ultra-microscópicas para que así no se “vean”.

El problema se complica porque todas las observaciones modernas están de acuerdo en que tuvo que haber un proceso inflacionario que hiciera crecer explosivamente a nuestro universo de forma super-rápida en los primeros milisegundos después del Big Bang, pero que luego deje solo un pequeño remanente de energía oscura que continúe acelerando levemente la expansión universal por los próximos 14 billones de años.

Por razones matemáticas que no tengo tiempo de explicar parece haber millones de maneras diferentes de “apachurrar” las dimensiones extras de las teorías de supercuerdas para cumplir con estos tres requisitos de los datos que vemos de nuestro universo. ¿Cómo vamos a escoger cual es la manera “correcta” de “apachurrar” las dimensiones extra de las supercuerdas para tener UNA SOLA TEORÍA unificada que explique TODO en el universo? Porque tener millones de teorías que funcionen y que ninguna se pueda verificar experimentalmente le parece a muchos científicos MUCHO PEOR epistemológicamente hablando que no tener NINGUNA.

Varios teóricos de supercuerdas han lanzado al ruedo la idea de que quizás haya que usar el principio antrópico para decidir esto. El principio antrópico más o menos dice que si todas estas millones de maneras de construir una teoría del universo son igualmente probables debemos usar el hecho de que estamos vivos para seleccionar cual de estas posibilidades es la correcta, pues muchas de ellas producirían universos donde las estrellas brillan mucho o muy poco. O donde la gravedad es muy fuerte o muy débil. O donde los átomos de la Tabla Periódica serían muy chiquitos o muy grandes. Todas estas otras posibles “leyes de la Física” desbaratarían el fino equilibrio necesario para tener galaxias con estrellas duraderas y aisladas donde pueda haber planetas rocosos con agua líquida con la suficiente energía y estabilidad para permitir procesos de evolución biológica que duren billones de años. Es usar la biología y la vida para explicar la física y la química, en vez de al revés como uno lógicamente pensaría que debiera ser.

Este issue del principio antrópico es un problema filosófico que requiere de otros artículos subsiguientes en el blog para examinarlo adecuadamente. Es la mar de interesante y controversial. Así que lo volveré a tocar en más detalle en un futuro cercano.