Algunos modelos cosmológicos de inflación, combinados con la teoría de cuerdas, predicen la existencia de un multiverso de múltiples universos paralelos, cada uno con diferentes parámetros físicos. El multiverso proporciona una explicación al problema de ajuste fino de por qué nuestro cosmos parece tener los parámetros adecuados para albergar vida inteligente. Crédito:Creado por Maayan Harel para el Foundational Questions Institute, FQXi.
Durante décadas, los físicos han estado perplejos acerca de por qué nuestro cosmos parece haber sido sintonizado con precisión para fomentar la vida inteligente. Se cree ampliamente que si los valores de ciertos parámetros físicos, como las masas de las partículas elementales, se modificaron, aunque sea levemente, se habría impedido la formación de los componentes necesarios para la vida en el universo, incluidos los planetas, las estrellas y las galaxias. . Pero estudios recientes, detallados en un nuevo informe del Foundational Questions Institute, FQXi, proponen que la vida inteligente podría haber evolucionado bajo condiciones físicas drásticamente diferentes. La afirmación socava un argumento importante en apoyo de la existencia de un multiverso de universos paralelos.
"La sintonización requerida para que algunos de estos parámetros físicos den lugar a la vida resulta ser menos precisa que la sintonización necesaria para capturar una estación en su radio, según nuevos cálculos", dice Miriam Frankel, autora del informe FQXi, que fue producido con el apoyo de la Fundación John Templeton. "Si es cierto, el ajuste fino aparente puede ser una ilusión", agrega Frankel.
En las últimas décadas, el tema del ajuste fino ha atraído a algunas de las mentes más agudas de la física. Al probar las leyes físicas del universo y determinar con precisión los valores de las constantes físicas, como las masas de las partículas elementales y la fuerza de las fuerzas, los físicos han descubierto que variaciones sorprendentemente pequeñas en estos valores habrían dejado el universo sin vida. Esto condujo a un enigma:¿por qué las condiciones físicas aparentemente se adaptan a la existencia humana?
Algunos físicos han explicado estas condiciones fortuitas invocando la teoría del multiverso, que establece que hay un número infinito de universos paralelos, cada uno con diferentes parámetros físicos. Dentro del marco del multiverso, no es tan sorprendente que los humanos hayan evolucionado en una de las realidades paralelas en las que las condiciones resultan habitables para nosotros. Así que el rompecabezas de ajuste fino se evapora.
Pero otros científicos se han mantenido escépticos de que nuestro universo esté bien ajustado para la vida, en absoluto. En el informe detallado de FQXi, Frankel explora la compleja historia de la investigación sobre el ajuste fino, incluidas las posibles explicaciones, como las derivadas de la teoría de cuerdas y el marco del multiverso, y evalúa las propuestas para probar experimentalmente estas explicaciones directa e indirectamente. Luego, el informe describe los argumentos de que el ajuste fino es una ilusión, y señala que la vida puede tomar una forma muy diferente a la imaginada ingenuamente, y que si se considera que múltiples parámetros físicos varían simultáneamente, podría aliviar cualquier problema aparente de ajuste fino. Esto sugiere que el universo puede no estar tan finamente sintonizado; puede ser capaz de producir vida en una gama de circunstancias mucho más amplia de lo que se pensó en un principio.
Fred Adams, astrofísico y experto en ajuste fino de la Universidad de Michigan, en Ann Arbor, dice que "los desarrollos descritos en este informe enfatizan que el problema del ajuste fino es más matizado de lo que se ha discutido anteriormente, con rangos permitidos más amplios para los parámetros físicos relevantes". Por ejemplo, a menudo se ha afirmado que incluso cambiando sutilmente el equilibrio de las fuerzas que gobiernan el núcleo atómico, o los valores de las constantes fundamentales de la naturaleza, podría afectar la formación de carbono en las estrellas, necesario para el desarrollo de la vida orgánica, o afectar la vida útil de las estrellas, impidiendo así que proporcionen suficiente energía para que existan planetas habitables. Pero las ecuaciones de la estructura estelar pueden tener más soluciones de las que la mayoría de la gente cree. "Las estrellas pueden continuar operando con variaciones sustanciales en las constantes fundamentales", dice Adams, cuyo trabajo se presenta en el informe. "Además, si un proceso astrofísico en particular se vuelve inoperable, entonces (a menudo) otro proceso puede tomar su lugar para ayudar a proporcionar energía al universo".
"Las afirmaciones de ajuste fino tienen opiniones divididas durante mucho tiempo", dice el director del programa científico de FQXi, David Sloan, físico de la Universidad de Lancaster, Reino Unido, que editó el libro Fine-Tuning in the Physical Universe. , publicado por Cambridge University Press en 2020. "Cuando los parámetros necesarios para la vida parecen aparecer en regiones sospechosamente estrechas, buscamos explicaciones de esto como una coincidencia o una conspiración cósmica. Descubrir que estas regiones podrían ser más amplias, o que otras regiones que permiten la vida existe, debilita la necesidad de tales explicaciones. Podría ser que no haya ninguna conspiración en absoluto", dice Sloan, cuya investigación también se presenta en el informe.