El problema de los multiversos jerárquicos

Lee Smolin
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En un artículo anterior de este blog mencioné una lista de teorías sobre multiversos, independientes y a menudo contradictorias entre sí, preparada por el cosmólogo George Ellis. Esos multiversos pueden dividirse en dos grandes grupos:
  • Multiversos no jerárquicos: como el multiverso inflacionario caótico, en el que se supone que cada universo es una burbuja que ha detenido su crecimiento inflacionario en medio de un entorno inflacionario permanente y total.
  • Multiversos jerárquicos: como el de Smolin (que Ellis no mencionó) y el multiverso de las simulaciones de universos (o sea, que vivimos en una simulación). En este artículo me refiero exclusivamente a este tipo de multiversos, que comparten una propiedad que, en mi opinión, los hace, si no imposibles, sí muy poco plausibles.
El multiverso selectivo de Smolin, en el que cada agujero negro de un universo se convierte en el Big Bang de un nuevo universo, es selectivo, porque el número de universos capaces de producir agujeros negros en ese multiverso sería mucho mayor que el de universos incapaces de ello, pues estos no dejarían descendencia, lo que en opinión de Smolin resolvería el problema del ajuste fino (pues los universos parecidos al nuestro serían también más aptos para la aparición de la vida).
El multiverso de Smolin da lugar a una estructura jerárquica (la de descendencia) en la que cada nivel es claramente menos potente que el nivel anterior. En efecto: a nuestro universo se le calcula, aplicando la ecuación cosmológica de Einstein al modelo cosmológico estándar, una masa del orden de 1052 kg. Cada uno de los universos descendientes del nuestro debería tener una masa muy inferior. A los más grandes, los que parecen encontrarse en el centro de las mayores galaxias, se les atribuye una masa varios millones de veces mayor que la del sol (unos 1036 kg), lo que significa una pérdida de 16 órdenes de magnitud al descender un nivel en la jerarquía. Significa también que el universo del que procediera el nuestro debería tener una masa muy superior al nuestro (del orden de 1068 kg para arriba). Más pronto o más tarde, al descender en la jerarquía, se alcanzaría un nivel en el que los universos ya no serían capaces de generar nuevos universos parecidos al nuestro, porque no tendrían masa suficiente para que aparecieran en ellos agujeros negros, con lo que la jerarquía llegaría a su fin.
Simulación del modelo cósmico ΛCDM
Michael L. Umbricht - Wikimedia
Algo parecido sucedería con el multiverso de las simulaciones de universos en el ordenador. Como indiqué en el artículo anterior y señaló uno de los lectores en un comentario, se ha demostrado que cada universo simulado tiene que ser menos complejo (o menos potente, si se quiere utilizar otra palabra) que el universo que lo simuló. Por lo tanto, la jerarquía constituida por los universos simulados también decrece en complejidad, como la de Smolin en masa. En consecuencia, más pronto o más tarde se alcanzaría un nivel en el que ya no sea posible la simulación de universos como el nuestro, en los que pueda aparecer vida inteligente. Y ahí llegaría a su fin la jerarquía.
El hecho de que estos multiversos den lugar a la aparición de una estructura jerárquica tiene dos consecuencias:
  • El número de universos en cada nivel jerárquico crece muy deprisa con el grado de descendencia de la jerarquía: Así, por ejemplo, en nuestro universo se han producido numerosos agujeros negros supermasivos, por lo que el nivel siguiente, si todavía fuese viable, contendría muchos más universos que nuestro nivel. Y si vivimos en una simulación, el número de universos simulados por cada universo de nivel superior sería muchísimo mayor que los universos que están en dicho nivel superior. Esta ley se aplicaría en todos los niveles.
  • Como resultado de lo anterior, el número de universos sería máximo en el último nivel de la jerarquía. Esto tiene una consecuencia notable: de acuerdo con la ley de las probabilidades, si estamos en un multiverso jerárquico, nosotros tenemos que estar precisamente en un universo del último nivel, puesto que serían muchísimo más abundantes que los demás.
Si el multiverso de Smolin fuese correcto, nuestro universo tendría que ser uno de los últimos que permitirían la aparición de la vida. Y si vivimos en una simulación, la simulación de universos en los que pueda surgir vida inteligente nos está prohibida, porque no seremos capaces de simular universos suficientemente complejos para ello. Con otras palabras: si realmente vivimos en una simulación, jamás seremos capaces de simular nada realmente interesante. Esto no demuestra de forma inmediata que no vivamos en una simulación, pero sí proporciona una forma de demostrar que dicha teoría es falsa: si alguna vez conseguimos simular vida inteligente, habríamos demostrado automáticamente que nosotros no vivimos en una simulación.

Hilo Multiverso y Ajuste Fino: Anterior Siguiente
Manuel Alfonseca

23 comentarios:

  1. Estimado Manuel,

    Muchas gracias por este sensacional material. La teoría del multiverso jerárquico es interesante, además de muy bonita, y ha sido incluso material para novelas de ciencia ficción como Manifold: Time de Stephen Baxter. En este libro también se enfoca, como bien dices tu, en universos evolutivos, sobreviviendo aquellos universos con mayor probabilidad de generar agujeros negros o mayor entropía en el sistema general.

    Por otro lado no termino de comprender la incompatibilidad para simular un sistema complejo donde pudiese emerger vida si nosotros fuésemos una simulación. Yo no lo termino de ver incompatible, ya que nada nos asegura que no se pueda incrementar el nivel de complejidad si partimos de un sistema no complejo. De hecho, la entropía no deja de crecer supuestamente en nuestro sistema actual y, aparentemente, venimos de un sistema con menor entropía. Creo que es una cuestión muy abierta desde el punto de vista científico aún.

    La verdad que creo que esto es ya un problema filosófico del cual seguro que nos puedes deleitar con material tan fantástico como el de este artículo. Yo tan solo añadiría la pregunta: Si el universo en el que vivimos es jerárquico, entonces: ¿Cuál es su raíz y porque ha empezado a crecer? ¿Es una causa incausada o es una jerarquía sin fín? Esa masa que mencionas al principio sería mas elevada: ¿Cuál es su valor? ¿Por qué? ¿Qué o quién la ha generado?

    Creo que muchos filósofos han pensado en esto y expuesto brillantes ideas.

    Muchas gracias por tu trabajo Manuel.

    Eduardo Garrido.

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    1. Eduardo dice: "no termino de comprender la incompatibilidad para simular un sistema complejo donde pudiese emerger vida si nosotros fuésemos una simulación".

      Voy a tratar de explicarlo con un ejemplo numérico:

      Supongamos que el universo raíz tiene complejidad 100, que la complejidad mínima para que sea posible la vida inteligente es 50, que en cada universo se simulan un millón de universos de nivel inferior, y que al descender de nivel se pierden 20 unidades de complejidad. La situación es esta:

      Nº universos en nivel 0 (raíz) = 1, complejidad 100
      Nº universos en nivel 1 = un millón, complejidad 80
      Nº universos en nivel 2 = un billón, complejidad 60
      Nº universos en nivel 3 = un trillón, complejidad 40

      En el nivel 3 no podrá haber seres inteligentes (40<50).
      Luego hay seres inteligentes en un billón + un millón + 1 universos.
      La probabilidad de que estemos en el nivel 2 es aproximadamente igual a 0.999999999999.
      Esa es también la probabilidad de que no podamos generar simulaciones interesantes.

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    2. Eduardo dice: "Si el universo en el que vivimos es jerárquico, entonces: ¿Cuál es su raíz y porque ha empezado a crecer? ¿Es una causa incausada o es una jerarquía sin fin?

      Exacto. El problema del origen de todo sigue siendo el mismo. Las teorías de los multiversos no resuelven el problema de por qué hay algo en lugar de nada.

      Eduardo dice: "Esa masa que mencionas al principio sería mas elevada: ¿Cuál es su valor? ¿Por qué? ¿Qué o quién la ha generado?"

      ¿Quién generó el universo raíz? Véase mi respuesta a la pregunta anterior. ¿Qué masa tendría el universo raíz? Ni idea. Si nosotros no estamos en la raíz, no tenemos datos para deducir su masa.

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    3. Eduardo C. Garrido Merchán5 de diciembre de 2019, 11:15

      Gracias por las respuestas Manuel. El tema de la probabilidad me hace pensar: Si asumimos que estamos solos en el universo y que estar vivos en esta época supone el escenario mas probable ya que el número de seres humanos es ahora el mas grande la historia... ¿Quiere esto decir que algo malo le pasará a la humanidad? Ya que si sigue creciendo durante largo tiempo, supondríamos un conjunto muy reducido del total de seres humanos a lo largo de la historia, la probabilidad de haber nacido en la época actual sería muy, muy baja. En cambio, si ocurre algo malo y la humanidad se extingue, la probabilidad de vivir en la actualidad sería la máxima. ¿Luego el escenario mas probable es uno en el cual el apocalipsis de la humanidad ocurra pronto? Saludos.

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    4. Hay una diferencia entre los dos casos.

      En el caso de los multiversos jerárquicos, todos los universos existirían simultáneamente. Por ejemplo, para que las simulaciones existan, el universo en que se realiza la simulación debe existir al mismo tiempo, si no, el otro universo no sería posible.

      En el caso de la humanidad actual, si aceptamos la teoría A del tiempo (véase Tiempo A o tiempo B) la humanidad futura aún no existe, por lo que no podemos aplicar probabilidades para predecir un futuro que en esa teoría no existe.

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    5. Eduardo C. Garrido Merchán5 de diciembre de 2019, 11:26

      Muchas gracias Manuel y un saludo.

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  2. Don Manuel, el último premio Nobel de física reniega del término «Big Bang» porque cree que «es bastante inapropiado». Reniega del apodo de la « gran explosión» porque dice que no hay pruebas de que realmente sucediera así. Supuestamente lo que estalló fue un 'átomo primitivo'. ¿Hay alguna forma de saber qué fue lo que estalló?

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    1. En efecto, Peebles dice que no le gusta el término Big Bang y que no fue una explosión, y estoy de acuerdo con él.

      1. Big Bang (Gran Pum) fue un término despectivo inventado por Fred Hoyle para burlarse de la teoría. A pesar de ello cuajó, como pasó también con el término Yankee Doodle, inventado por los británicos para burlarse de los independentistas estadounidenses. Pero no deja de ser un término burlón, y no me extraña que a Peebles no le guste.

      2. Los partidarios del modelo cosmológico estándar se cansan de decir que lo que ocurrió no fue una explosión, porque no hay nada que explote, es el espacio el que se dilata, y las galaxias que se alejan no se mueven a esas velocidades, sino que se separan entre sí porque el espacio entre ellas se alarga. Eso es lo que quiere decir Peebles cuando dice que no hubo una explosión.

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  3. ¿Pero la radiación de fondo no es un indicio que sí hubo una explosión?

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    1. No, la radiación de fondo es la huella del momento en que, al expandirse el espacio y bajar la temperatura, la materia pasó del estado de plasma al estado gaseoso y se volvió transparente. El plasma es opaco, como el sol. Lo que vemos en la radiación de fondo es el universo, tal como era un momento antes. Pero no hubo ninguna explosión.

      Más sobre la radiación de fondo: Algunas aclaraciones sobre la radiación cósmica de fondo

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  4. Hola que opina sobre esto? Lo acaban de poner https://www.google.com/amp/s/www.tendencias21.net/Dios-no-cabe-en-la-cosmovision-moderna_a45581.amp.html

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    1. Sin haber leído el libro al que hace referencia el artículo del enlace, no puedo dar una opinión que no se limite a la lectura de dicho artículo.

      De todas formas, la cita entrecomillada que aparece en el texto y también parafraseada en el título del artículo (El Dios del teísmo ha dejado de ser creíble en tanto que resulta incompatible con los presupuestos de la cosmovisión moderna) es claramente equivocada. He dedicado un libro a demostrarlo: ¿Es compatible Dios con la ciencia? También he tocado ese tema en varios artículos de este blog, uno de los cuales saldrá a principios del mes que viene.

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    2. 'Omnium Rerum Principia Parva Sunt'
      Marcus Tullios Cicero

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  5. Ok ya leere su proximo articulo seguro es interesante es muy exclarecedora su pagina , creo que deberia de enseñarse este tipo de tematicas en universidades , las diferencias entre ciencia , cientifismo , materialismo promisorio o filosofico, ciencia y espiritualidad etc creo que haria mucho bien conocer estos temas y tabues que hay porque parece que estamos en una especie de inquisicion porque a la gente sea cientifica o no pero a la gente que gusta de temas espirituales se nos mira mal y nos tratan de ignorantes o de estar en contra de la ciencia y no es asi si no en contra del fundamentalismo cientifista mecanicista pero cada vez que alguien denuncia esto saltan algunos a llamar pseudocientifico a los cientificos que manifiestan intereses espirituales .

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    1. Como a mí. Alguno de mis artículos ha sido, en efecto, calificado de seudociencia. Es una forma de la falacia "ad hominem", se insulta en vez de ofrecer argumentos.

      Una cita de Unamuno, que tiene que ver con esto:
      ...la verdad es que eso que llamamos materialismo no quiere decir para nosotros otra cosa que la doctrina que niega la inmortalidad del alma individual, la persistencia de la conciencia personal después de la muerte.
      En otro sentido cabe decir que como no sabemos más lo que sea la materia que el espíritu, y como eso de la materia no es para nosotros más que una idea, el materialismo es idealismo.

      (Del Sentimiento Trágico de la Vida, cap. 5)

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  6. Dentro de mi absoluta ignorancia, me gustaria saber si se ha elucubrado acerca de la naturaleza recursiva de los universos y de la creación entera.

    Es decir, podria la creación evolucionar dentro de un proceso continuo de tipo recursivo?

    Gracias

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    1. En primer lugar, no sabemos que exista más que un universo, el nuestro. Todo lo demás (todas las múltiples teorías de los multiversos) son pura elucubración sin base, como he dicho aquí en varios artículos de este hilo.

      En segundo lugar, este artículo es precisamente una crítica contra la naturaleza recursiva de los universos y su "evolución" a través de una supuesta selección natural de universos.

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  7. Dos noticias contradictorias entre si:
    https://www.abc.es/ciencia/abci-ultimo-nobel-fisica-reniega-teoria-bang-no-tenemos-pruebas-paso-201911160145_noticia_amp.html y despues esta otra , https://www.abc.es/ciencia/abci-logran-explicar-sucedio-justo-antes-bang-201911130942_noticia.html#vca=amp-mod-sugeridos-p1&vmc=relacionados&vso=logran-explicar-lo-que-sucedio-justo-antes-del-big-bang&vli=noticia.foto.ciencia

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    1. La primera noticia ya la hemos comentado aquí. Yo sostengo que el entrevistador de Peebles no se enteró de lo que está diciendo, que no es nuevo. Lo que dice es que el nombre "Big Bang" no está bien aplicado, pues no hubo una explosión, ya que lo que ocurre es que el espacio se expande. Esto lo vienen diciendo los cosmólogos desde que se comenzó a hablar del Big Bang.

      La segunda noticia, como de costumbre, convierte indebidamente la frase "creen haber hallado" del texto en "logran" del titular. La noticia contiene, también como de costumbre en la prensa generalista, varios errores científicos, como este del primer párrafo: Hay un agujero en nuestro conocimiento sobre cómo el Universo empezó a existir. Sabemos que, primero, se infló muy rápidamente, durante apenas una fracción de segundo. Y que después estalló dando lugar a lo que conocemos como Big Bang.

      No sabemos que el universo se infló rápidamente, pues la teoría de la inflación no ha sido validada, además de que no hay una, sino muchas, porque se modifica frecuentemente para adaptarla a lo que creemos que sabemos. Y no sabemos que después estalló, porque como dice correctamente Peebles, no hubo ninguna explosión, sino una expansión.

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  8. Una pregunta de ignorante sobre el argumento general de los multiuniversos. Se me ocurre que, en realidad nosostros más que vivir EN EL espacio-tiempo, en realidad vivimos en NUESTRO espacio-tiempo desde hace 13,8 mil millones de años. Desconociendo la causa de cómo empezó, no encuentro argumento para negar que, por la misma causa, pudieran empezar otros infinitos universos en el mismo punto espacial del nuestro o no y en el mismo momento de nuestro tiempo o no.
    Lógicamente nunca podremos conocer o negar su existencia concretamente. Pero, Alfonso, ¿No crees que teoricamente eso sea posible?

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    1. Contestaré a esta pregunta en un artículo programado para el 2 de enero.

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  9. https://www.abc.es/espana/comunidad-valenciana/abci-alejandro-agudo-como-siempre-busca-vida-201911060907_noticia_amp.html?__twitter_impression=true

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  10. Bueno, casi me da un poco de palo intervenir y opinar desde mi ignorancia, pero como dejé pasar demasiado tiempo antes de leer este artículo llego tarde y mal. Pido disculpas por mi ignorancia. El tema de los multiversos lo hemos hablado mucho el Profesor Alfonseca y yo en nuestra correspondencia. En este tema del multiverso, como en el de las civilizaciones extraterrestres inteligentes soy agnóstico. Puede, que exista o puede que no. De momento a mí me parece, que son teorías muy bellas, pero nada más, y que como dice el Profesor Alfonseca no responden a la pregunta esencial ¿Qué lo originó todo? A mí sólo me gusta desde un punto de vista literario, por si algún día escribo un relato que tengo en mente nada más. Pero no porque crea en ello, sino como un sano divertimento.

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