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¿POR QUÉ EXISTE EL UNIVERSO? -Paul Davies-

¿POR QUÉ EXISTE EL UNIVERSO?

 
«Hay una razón en la naturaleza de la existencia de cada cosa.»
Leibniz

«Cuanto más comprensible, más sin sentido parece el Universo.»
Steven Weinberg
 
La idea de un Dios creador del Universo está firmemente enraizada en la cultura judeocristiana. Sin embargo, hemos visto como la idea, discutida por los teólogos durante siglos, introduce más problemas de los que resuelve. La dificultad proviene de la naturaleza del tiempo. En la actualidad sabemos que el tiempo está inseparablemente ligado al espacio y que el espaciotiempo es una parte integrante del Universo físico como lo es la materia. Como veréis en el capítulo 8, el tiempo tiene sus propias leyes de cambio de conducta, leyes que pertenecen al campo de la física.

Si el tiempo forma parte del Universo físico y, por tanto, está jeto a las leyes de la física, debemos incluirlo en el Universo supuestamente creado por Dios. Pero, ¿qué quiere decir que Dios usó el tiempo, si, de acuerdo con nuestra idea usual de la causalidad, la causa debe preceder a su efecto? Causar es una actividad temporal. Debe haber tiempo antes de que nada pueda ser causa. La idea ingenua de un Dios existente antes del Universo es manifiestamente absurda si no había tiempo, si no había "antes".

Como hemos visto, estas dificultades ya se hicieron patentes para San Agustín en el siglo V. Fueron articuladas un siglo después por Boecio y desarrolladas en un concepto de "creación" mucho más abstracto y sutil que el habitual. De acuerdo con este refinado punto de vista, Dios existe enteramente fuera del espacio y del tiempo; en cierto sentido está "por encima" de la naturaleza y no antes que ella. El concepto de un Dios atemporal no es un concepto fácil de entender y, en consecuencia, voy a posponer una discusión más profunda de este tema hasta el capítulo 9, donde hablaremos de la naturaleza del tiempo con mayor profundidad.

El Dios que permanece fuera del tiempo se contempla "creando" el Universo en el sentido más potente de "manteniéndolo existente a cada instante". En lugar de iniciar el Universo (una creencia conocida como deísmo en contraposición a teísmo), el Dios atemporal actúa en cada momento. De esta forma, el remoto Creador adquiere una mayor inmediatez (está actuando aquí y ahora) a expensas, en cambio, de una mayor oscuridad, pues la idea de un Dios que se encuentra por encima del tiempo es muy sutil.

Los papeles contrapuestos de un Dios en el tiempo que causa la Creación y de un Dios atemporal que mantiene el Universo (incluyendo al tiempo) en funcionamiento, se ilustran a veces esquemáticamente de la siguiente manera. 

Imagínense una sucesión de sucesos tales que cada uno depende causalmente del que le precede. Se pueden representar por la serie ...S3, S2, Sj, que se extiende hacia atrás en el tiempo. Sj está causado por S2, el cual a su vez está causado por S3, y así sucesivamente. Esta cadena causal se puede representar de la siguiente forma:




donde las "L" subrayan que un suceso es el causante del siguiente a través de la acción de las leyes de la física, L.

El concepto de un Dios causal (que consideramos con detalle en el capítulo anterior) se puede ilustrar colocando a Dios, representado por una D, en el origen de esta cadena causal:

 

Por el contrario, si Dios está fuera del tiempo, no puede pertenecer a esta cadena causal en absoluto. Se encuentra por encima de la cadena, sustentando cada eslabón:



y esta imagen se puede aplicar tanto si la cadena causal tiene un primer miembro (esto es, un comienzo en el tiempo) como si no lo tiene (como en un Universo de edad infinita.) De acuerdo con esta imagen, Dios no es tanto la causa del Universo como su explicación.

Estas ideas no son fáciles de asimilar. Las leyes de la física se nos muestran como regularidades en el comportamiento de las cosas: el movimiento preciso de los planetas en sus órbitas, las líneas del espectro de un elemento químico, etc. Cuando apretamos el pedal del freno de un coche en movimiento esperamos que disminuya su velocidad; cuando prendemos fuego a un barril de pólvora esperamos que explote. Esperamos que una llama derrita un bloque de hielo o que un vaso de cristal se rompa en mil pedazos al chocar contra el suelo. El mundo no es casual y caótico sino, hasta cierto punto, predecible y ordenado.

Desde nuestra perspectiva limitada dentro del espaciotiempo, interpretamos estas regularidades en términos de causa y efecto. Por ejemplo, la fuerza gravitatoria que el Sol ejerce sobre la Tierra es la causa de que la Tierra gire en torno a él. Así podríamos encontrar multitud de ejemplos. Sin embargo, hay otra posibilidad, y es que cada suceso esté, de hecho, causado por un Dios que actúa en nuestro Universo desde el exterior, disponiendo cuidadosamente los sucesos de modo que muestren estas regularidades.

Podemos servirnos de una analogía útil. Imaginemos que disparamos con una ametralladora contra una pantalla de forma que la barremos de un lado a otro a ritmo constante. El resultado final es una disposición de agujeros de bala igualmente espaciados. Una criatura de dos dimensiones obligada a vivir en el mundo plano de la pantalla percibiría esta sucesión de sucesos como la aparición regular de agujeros en su mundo. Mediante una cuidadosa observación, podría deducir que los agujeros no se formaban al azar, sino periódicamente, y que se disponían geométricamente de una forma sencilla con separaciones iguales. Esta criatura proclamaría una nueva ley de la física plana: la ley de la creación de los agujeros. Deduciría que la aparición de cada agujero causaba la aparición del siguiente en la fila de una manera regular. Después de todo, cada agujero estaría seguido de otro en una sencilla sucesión. Desde la perspectiva limitada de su mundo de dos dimensiones, la criatura plana no podría apercibirse del hecho de que los agujeros son, en realidad, completamente independientes unos de otros y que la regularidad en su disposición se debe únicamente a la actividad de la ametralladora. De la misma forma, el funcionamiento ordenado del Cosmos podría explicarse diciendo que Dios crea cada suceso en el espaciotiempo de una manera organizada, desde una perspectiva más amplia que podría ser un espacio de más dimensiones, una estructura física distinta del espacio u otra clase de estructura no física.

¿Cuál es la justificación de esta creencia? Si miramos alrededor vemos la compleja estructura del Universo y observamos su elaborada organización. Vemos la complejísima formulación matemática de las leyes de la física. Nos quedamos perplejos ante la disposición de la materia, desde las galaxias en rotación hasta la actividad febril en el interior del átomo. Por tanto, es lícito preguntarse por qué las cosas son así. ¿Por qué hay precisamente este Universo, este conjunto de leyes, esta disposición de la materia y la energía? En definitiva, ¿por qué existe cada cosa?

Cualquier cosa y cualquier suceso en el Universo físico debe explicarse a partir de algo fuera de sí mismo. Cuando se explica un fenómeno, se explica en términos de otra cosa. Pero si se trata del fenómeno de la existencia del Universo físico entero, no existe nada físico fuera del mismo (por la misma definición de Universo) que lo explique. De modo que cualquier explicación debe darse en términos de algo no físico y sobrenatural; a decir, de Dios. El Universo es como es porque Dios ha elegido que sea de este modo. La ciencia, que por definición se ocupa sólo del Universo físico, puede explicar con éxito una cosa en términos de otra y ésta en términos de otra distinta y así sucesivamente; pero la totalidad de las cosas físicas debe explicarse desde fuera.

Esta línea de razonamiento, que parte de la suposición según la cual cada cosa física depende de otras, se conoce como el argumento de la contingencia y es la segunda versión del argumento cosmológico en favor de la existencia de Dios. Está abierto a algunas de las críticas que hemos hecho a la otra versión del argumento cosmológico (el argumento causal considerado en el anterior escrito).

Este argumento de la contingencia fracasa, en un sentido, víctima de su propio éxito, puesto que supone ampliar la definición de "Universo" para incluir a Dios. ¿Cuál es, entonces, la explicación del sistema total compuesto por Dios más el Universo físico del espacio, el tiempo y la materia? En resumen, ¿qué es lo que explica a Dios? El teólogo responde: «Dios es un ser necesario que no tiene necesidad de explicación; Dios contiene en Sí mismo la explicación de su propia existencia.» Pero, ¿quiere esto decir algo? Y si es así, ¿por qué no podemos usar el mismo argumento para explicar el Universo? En efecto, podríamos aducir igualmente que el Universo es necesario y que contiene dentro de sí mismo la razón de su existencia. Ésta, efectivamente, parece ser la posición de Wheeler que describimos en el escrito anterior.


La idea de un sistema físico que contiene su propia explicación puede parecer paradójica, pero es una idea de la que existen algunos precedentes en la física. Aunque admitamos (ignorando los efectos cuánticos) que cada suceso es contingente y depende para su explicación de algún otro suceso, no hay razón para concluir que esta serie debe continuar indefinidamente o que deba tener su origen en Dios, sino que puede tratarse de un bucle cerrado. Por ejemplo, los siguientes cuatro sucesos, u objetos, o sistemas. pueden tener la siguiente relación de dependencia:
 
Una teoría de este estilo se hizo muy popular entre los físicos de partículas que intentaban explicar la estructura de la materia. He aquí una explicación en cadena: la materia está compuesta de moléculas, las cuales están compuestas de átomos, que a su vez están compuestos de electrones y núcleos y estos últimos están compuestos de protones y neutrones. Desde los griegos, se ha supuesto que esta cadena explicativa tiene un fin, es decir, que debe haber un pequeño número de partículas verdaderamente elementales que no tengan partes internas y que constituyan los bloques estructurales de toda la materia. Tarde o temprano, de acuerdo con esta tesis, cuando podamos sondear en regiones aún más pequeñas dentro del átomo, se acabarán descubriendo estas partículas fundamentales sin estructura. En la actualidad esta teoría cuenta con un fuerte apoyo experimental en el marco de la llamada teoría de los quarks.

Una imagen alternativa, permitida por las extrañas propiedades de la teoría cuántica, es que, en cierto sentido, no existen en absoluto partículas elementales (esto será comentado en posteriores capítulos). Por el contrario, cada partícula (al menos cada partícula subnuclear) está hecha a partir de las demás. Ninguna partícula es elemental o primaria, sino que cada una contiene algo de la identidad de todas las restantes. La idea de un sistema de partículas que se crean unas a otras recuerda la historia del muchacho que cayó en una ciénaga y consiguió salir de la misma tirando de las correas de sus propias botas. De este modo, podemos concebir un Universo que contiene su propia explicación en términos de interacciones físicas naturales.

El teólogo replicará que, dado que Dios es infinitamente poderoso e infinitamente sabio, y, por tanto, el ser más simple imaginable, es mucho más probable que contenga en sí mismo la razón de su propia existencia que lo haga el Universo, el cual es complicado y especial en sus distintas características particulares:

Es muy poco probable que exista un Universo sin causa, pero es mucho más probable que exista un Dios sin causa. La existencia del Universo es extraña y desconcertante. Se puede hacer comprensible si se supone que ha sido causado por Dios. Esta suposición asume un principio de explicación más sencillo que la suposición de un Universo sin ninguna causa y da fundamento para suponer que la primera suposición es correcta.

Esta réplica es muy convincente. Cuesta creer que este intrincado Universo exista por simple casualidad y es difícil aceptar que la razón de la existencia del mismo sea un hecho inexplicable. En cambio, una mente única, simple e infinita (a pesar de que la razón lógica de su existencia nos pueda dejar confusos) parece decididamente un candidato mucho más plausible para algo que deba existir por necesidad.

Algunos científicos, sin embargo, ponen en duda la afirmación de que una mente infinita (Dios) sea más sencilla que el Universo. Sabemos por experiencia que la mente sólo se da en aquellos sistemas físicos que están por encima de un cierto umbral de complejidad. El cerebro es un sistema tremendamente sofisticado. (En el capítulo 6 veremos que la mente es un concepto "holístico", es decir, una forma de actividad.) Si bien es posible imaginar una mente sin cuerpo, debe haber algún medio de expresión de su actividad, que ha de ser necesariamente complicada. De modo que se podría aducir que una mente infinita es infinitamente compleja y, en consecuencia, su aparición espontánea mucho menos probable que la de un Universo, muchas de cuyas partes son demasiado poco complejas para estructurar una mente.

Quizá, pues, Dios no sea una mente sino algo mucho más simple. En cualquier caso, cabe preguntarse si tiene sentido hablar de una mente que existe fuera del tiempo. ¿No son los pensamientos y decisiones cosas que tienen lugar en el tiempo? Si Dios no puede decidir (o esperar, o juzgar, o conversar), entonces ¿en qué sentido es responsable de la naturaleza y de la existencia del Universo? ¿Podemos reconocer a Dios en un ser de estas características? Pero además de estos interrogantes, todavía nos queda por justificar la complejidad y especifidad del Universo. ¿Por qué este Universo?

Esta cuestión será tratada más a fondo en otro escrito. Sin embargo, me gustaría señalar aquí lo que, en mi opinión, constituye el factor esencial cuando se juzga la verosimilitud de un Universo autoconsistente en contra de un Universo para cuya explicación se apela a Dios. En la discusión anterior se dio por sentado que el Universo es muy complicado y que Dios proporciona una rápida explicación de sus características, pero ¿ha sido siempre el Universo complicado? Podría suceder que esta complejidad hubiera surgido de manera perfectamente natural a consecuencia de las leyes físicas ordinarias.

De acuerdo con lo que dice la ciencia acerca del Universo primigenio, parece como si el Universo hubiera empezado en el estado más simple posible (el equilibrio termodinámico), apareciendo posteriormente las complejas estructuras actuales. Se puede aducir, entonces, que el Universo primitivo es, de hecho, la cosa más simple que pueda imaginarse. Además, si la predicción de la singularidad inicial se da como válida, el Universo empezó en un estado de temperatura infinita, densidad infinita y energía infinita. ¿No es esto tan plausible como una mente infinita?

El éxito del argumento anterior depende de manera crucial de que pueda demostrarse que el orden y la complejidad cósmicas han surgido espontáneamente a partir de un estado primitivo simple. A primera vista, esto parece estar en flagrante contradicción con la



 

No sabemos cómo surgió el orden en el caos del Universo. Las ordenadas estructuras actuales y la compleja actividad presente proceden de los fermentos amorfos del Big Bang, en aparente contradicción con la segunda ley de la termodinámica, según la cual el orden debe decrecer —y no aumentar— con el tiempo. La solución de esta paradoja quizá haya que buscarla en las peculiares propiedades de la gravedad.
 
segunda ley de la termodinámica, que exige justamente lo contrario, es decir, que el orden dé lugar al desorden de manera que las estructuras complejas tiendan a descender hacia un estado final de desorganizada simplicidad. E. W. Barnes escribió en los años 30:

Al principio debió haber una máxima organización de energía... De hecho, hubo un tiempo en que Dios dio cuerda al reloj (al mecanismo cósmico) y vendrá un tiempo en el que, si Dios no le da cuerda de nuevo, se detendrá.

Sabemos en la actualidad que esto no es cierto. El estado primitivo no fue un estado de máxima organización, sino de simplicidad y equilibrio. El conflicto aparente con la segunda ley de la termodinámica no ha sido resuelto hasta hace muy poco tiempo.

El problema estriba en que la segunda ley se debe aplicar estrictamente a los sistemas aislados. No obstante, es físicamente imposible aislar algo de la gravedad (no existen blindajes antigravitatorios y, aun en el caso de que existieran, el sistema en cuestión no podría escapar a su propia gravedad). En el Universo en expansión, el material cósmico se encuentra bajo la influencia del campo gravitacional cosmológico creado por el material del resto del Universo. Este campo gravitacional posibilita la ordenación de la materia. Es un hecho conocido que suministrando energía a un sistema es posible introducir orden en el mismo a expensas de la creación de desorden en otro sistema. Por ejemplo, el calor y la luz procedentes del Sol hacen posible el complejo y altamente evolucionado orden de la biosfera terrestre, pero únicamente a cambio de sacrificar irreversiblemente las reservas limitadas de combustible del Sol. De un modo parecido, un Universo en expansión puede generar orden en el material cósmico.

Vamos a ver un ejemplo muy sencillo de cómo se puede reemplazar a un Dios que "da cuerda al reloj" por la expansión del Universo. Ya he mencionado que la sustancia cósmica primitiva estaba muy caliente y que la expansión del Universo la hizo enfriarse. En la actualidad, los astrofísicos son capaces de calcular la temperatura de esta sustancia cósmica en diversas fases de la expansión. La temperatura depende hasta cierto punto de la naturaleza de la sustancia. En el caso del calor de radiación (energía electromagnética), la temperatura decrece proporcionalmente al aumento de volumen (si se dobla el volumen, la temperatura se reduce a la mitad). Por otro lado, las sustancias materiales, como el hidrógeno, se enfrían mucho más deprisa (proporcionalmente al cuadrado del volumen). Esto implica que al disociarse el hidrógeno y el calor de radiación se establece una diferencia de temperaturas en el Universo en expansión. Como cualquier estudiante de física sabe, de una diferencia de temperaturas se puede obtener una fuente de energía útil. Aquí radica, en esencia, el secreto de la capacidad del Sol para generar vida en la Tierra. De este modo, la expansión del Universo es capaz de crear orden donde nunca lo hubo.

Por medio de análisis de este tipo, es posible determinar el origen de la mayoría de las estructuras ordenadas que observamos, remontándonos paso a paso hasta la fase primitiva de la expansión del Universo. El ejemplo que acabamos de citar no es el más importante. La mayor fuente de energía organizada es, con mucho, el gas de hidrógeno altamente reactivo que constituye cerca del setenta y cinco por ciento del material cósmico. El hidrógeno es el combustible de todas las estrellas normales. Cuando se quema (en las reacciones nucleares de fusión) se convierte finalmente en elementos más pesados como, por ejemplo, el hierro. El hierro no es otra cosa que cenizas nucleares; no guarda ningún tipo de energía nuclear almacenada útil en su interior. Sin lugar a dudas, debemos la existencia del orden estelar a la preponderancia del hidrógeno sobre el hierro.
 
Esta circunstancia se puede explicar con ayuda de la expansión cósmica. En la fase primigenia, la materia estaba demasiado caliente para que pudieran existir núcleos compuestos como el hierro. Solamente podían sobrevivir los núcleos de hidrógeno (protones individuales) que constituyen la sustancia más simple. Con la continua expansión y el posterior enfriamiento, quedó abierto el camino para la conversión del hidrógeno en elementos más pesados, y así el material cósmico fue evolucionando. Sin embargo, no llegó muy lejos. Aproximadamente el veinticinco por ciento se convirtió en helio (el segundo elemento más simple) y sólo una pequeñísima fracción fue más allá. Esto se debe achacar a como sucedieron las cosas en los primeros instantes de la expansión. Esta expansión fue tan rápida que no hubo tiempo suficiente para las complejas reacciones termonucleares necesarias para sintetizar núcleos compuestos pesados, como el hierro. Tras unos pocos minutos de "cocción", la temperatura disminuyó hasta valores por debajo del umbral necesario para desencadenar reacciones nucleares. El "fuego nuclear" se extinguió, quedando la mayoría del material "congelado" en forma de hidrógeno o de helio. Sólo mucho más tarde, durante la formación de las estrellas por efectos gravitacionales, se volvieron a dar las condiciones favorables para el inicio de las reacciones nucleares.

En conclusión, es posible que en un Universo en expansión la energía organizada apareciera espontáneamente, sin necesidad de estar presente al principio. Por tanto, no existe ninguna necesidad de atribuir el orden cósmico (baja entropía) ni a una deidad ni a la introducción de organización durante la singularidad inicial. La singularidad inicial pudo haber expelido energía de una forma totalmente caótica y aleatoria, energía que más tarde se organizó a sí misma espontáneamente, bajo la influencia del Universo en expansión. Obsérvese que no solamente hemos atribuido el origen de la materia al Universo en expansión, sino también el origen de su organización.

Esto, sin embargo, no puede ser el final. El campo gravitacional que, en último término, es el responsable del orden en la expansión cósmica, sufre presumiblemente una tendencia desordenadora. Así, podemos explicar el orden de las cosas materiales trasladando la responsabilidad a la gravedad; pero nos queda por explicar cómo surgió el orden en el campo gravitacional.

La cuestión se reduce a determinar si la segunda ley de la termodinámica se aplica no sólo a la materia, sino también a la gravedad. Nadie, en el fondo, sabe la respuesta. Investigaciones recientes sobre agujeros negros parecen indicar que sí se aplica, aunque otros físicos han sacado conclusiones distintas (ver capítulo 13). Algunos, como Roger Penrose, han llegado a la conclusión de que el campo gravitacional cósmico se encuentra en un estado de muy baja entropía (está altamente ordenado), lo cual indica que hubo un suministro de orden en el momento de la creación. Otros, como Stephen Hawking, mantienen que la gravedad cósmica está altamente desordenada y es el resultado que cabía esperar de influencias puramente aleatorias y sin estructura producto de la singularidad inicial. El problema sigue abierto, ya que nadie sabe todavía cómo cuantificar el orden de una distorsión del espacio (como la gravedad). De todos modos, el debate ilustra un punto importante. Los progresos futuros de la física teórica pueden clarificar perfectamente los conceptos que están en juego y establecer de una manera definitiva si el Universo fue creado con o sin orden. De este modo, es posible que un día la ciencia pueda dar finalmente una respuesta a una cuestión que ha acaparado la atención de teólogos y filósofos.

Sea cual sea el resultado final del debate sobre la cuantificación de la entropía de la gravedad, nos enfrentamos con un hecho bastante curioso. En sistemas tales como recipientes llenos de gas, donde la gravedad es tan pequeña que puede ser ignorada, los estados de baja entropía (ordenados) son complicados, mientras que los estados de alta entropía (desordenados) son sencillos. Por ejemplo, una caja llena de gas donde todas las moléculas se encuentren apiñadas en una de las esquinas es una disposición mucho más complicada que la del estado de equilibrio (máxima entropía) en el que el gas se distribuye uniformemente a lo largo de la caja. Por contraste, un sistema gravitacional de baja entropía es geométricamente mucho más sencillo que uno en un estado de alta entropía. La gravedad tiende a formar estructuras espontáneamente. Así, una distribución uniforme de materia (estrellas o gas) tenderá, con el tiempo, a agruparse, formando cúmulos estelares o agregaciones densas de materia. En resumen, en sistemas no gravitacionales, orden es sinónimo de complejidad, y desorden, de simplicidad. Con la gravedad ocurre justamente lo contrario.

Si el Universo realmente empezó con un campo gravitacional de baja entropía, altamente ordenado, este campo hubo de ser homogéneo y uniforme. Así, vemos que es posible, en el caso especial de la gravedad, satisfacer ambos requisitos de simplicidad y orden


El concepto de orden depende crucialmente de si podemos o no ignorar la gravedad. El recuadro (a) contiene un gas para el que la gravedad es negliglble. Su ordenada disposición molecular pronto se transforma en desorden amorfo (máxima entropía) a causa de las colisiones entre moléculas. El estado final es (b). Por otra parte, un "gas" gravitante —un sistema estelar, por ejemplo— hará todo lo contrario. La configuración uniforme inicial (c) tendera a fragmentarse y agruparse a medida que las estrellas se aproximen unas a otras y se organicen en cúmulos y en galaxias (d). El resultado final de este proceso será un conjunto de agujeros negros.
 
(baja entropía inicial). Esto significa que podemos considerar que el Universo más simple (un Universo uniforme) contiene un enorme potencial de generar complejidad. Se trata de un resultado agradable. Si debemos creer en un Universo sin causa, ¿qué mejor para ello que partir de la disposición más simple posible de materia y gravedad sin comprometer su capacidad de evolucionar posteriormente hacia formas más complejas e interesantes?

A pesar de este éxito, hay más cosas en el mundo que el estado del Universo. ¿Qué podemos decir sobre las leyes que lo rigen? Aun admitiendo que el Universo, al menos inicialmente, se encontraba en un estado muy simple, no se puede poner en duda que las leyes de la física son todavía numerosas y especiales. ¿No son estas leyes contingentes? ¿No podemos concebir una multitud de alternativas? Y, ¿qué podemos decir de los constituyentes del Universo, protones, neutrones, electrones y demás? ¿Por qué estas partículas? ¿Por qué tienen las cargas y las masas que tienen? ¿Por qué no hay más (o menos) clases de partículas subatómicas? El teólogo tiene una rápida respuesta: Dios lo hizo así. Dios, que es infinitamente simple, decidió crear las leyes de la física y los constituyentes de la materia en una compleja variedad a fin de producir un Universo interesante.

Recientemente, los científicos han empezado a vislumbrar una respuesta a estas preguntas. Los nuevos descubrimientos surgen de un programa teórico de investigación encaminado a unificar las fuerzas de la naturaleza en un único esquema descriptivo. De acuerdo con este esquema teórico que describiremos con mayor detalle en un capítulo posterior, la profusión actual de las leyes de la física no es más que un fenómeno de bajas temperaturas. A medida que aumenta la temperatura de la materia, las distintas fuerzas que actúan sobre la misma empiezan a confundirse unas con otras hasta que, a la asombrosa temperatura de 1032 grados, todas las fuerzas de la naturaleza se unifican en una única superfuerza que admite una expresión matemática notablemente sencilla. Además, todas las diversas partículas subatómicas pierden su identidad, ya que sus características diferenciad oras se pierden en el calor abrasador. Los datos a favor de esta convergencia hacia la simplicidad provienen de muchos años de estudio en el campo de la física de altas energías (en este contexto, alta energía es sinónimo de alta temperatura). Los físicos han descubierto que, a medida que la temperatura aumenta, las complejas estructuras subatómicas se desvanecen y en su lugar aparecen constituyentes más simples.

Si estas ideas son correctas (sólo podemos decir que los signos aparentes son alentadores), tendrán profundas consecuencias para la teoría del Big Bang. A las temperaturas ilimitadas de la Creación sólo actuaba la superfuerza, y lo hacía sobre un puñado de partículas simples. Las partículas actuales y las distintas fuerzas surgirían al irse enfriando el Universo. Así, tanto el estado del Universo como las leyes de la física y los constituyentes de la materia parecen haber empezado en una forma sumamente simple.

Sin embargo, el teólogo escéptico replicará que también la superfuerza y el puñado de partículas requieren explicación. Después de todo, ¿por qué esta superfuerza particular? ¿Por qué, en definitiva, debe de existir alguna ley?

Este es un tema del que volveremos a ocuparnos en el último capítulo. Algunos físicos, inspirados por la simplicidad de las leyes fundamentales de la naturaleza, han aducido que quizá la ley definitiva (en este caso la superfuerza) tenga una estructura matemática que esté unívocamente definida como el único principio físico consistente desde un punto de vista lógico. Es decir, se proclama a la física como algo "necesario" del mismo modo que Dios es proclamado como algo necesario por los teólogos. ¿Debemos, pues, llegar a la conclusión (como ya hiciese Platón) de que Dios es física?

Unos cuantos físicos, de entre los que destaca de un modo particular Stephen Hawking, afirman que era de esperar que el estado primitivo del Universo fuera bastante simple. La razón tiene que ver con la singularidad inicial, discutida brevemente en el capítulo 2. La característica esencial de una singularidad es que es un borde o una frontera del espaciotiempo y, como se puede suponer, del Universo entero. Un ejemplo de singularidad es el estado infinitamente denso e infinitamente compacto que marcó el comienzo del Big Bang. Se cree también que hay singularidades en el interior de los agujeros negros y quizá también en otras partes.

Dado que todas nuestras teorías físicas están formuladas en el contexto del espacio y el tiempo, la existencia de una frontera con el espaciotiempo sugiere que los procesos naturales físicos no pueden continuar más allá de la misma. En un sentido fundamental, una singularidad representa, de acuerdo con este punto de vista, el límite exterior del Universo natural. En una singularidad, la materia puede entrar o salir del mundo físico y de ella pueden emanar influencias que están absolutamente fuera de la capacidad de predicción de la física, incluso en principio. Una singularidad es lo más próximo a un agente sobrenatural que la ciencia haya encontrado.

Durante muchos años se pensó que las singularidades eran pura invención, producto de una sobreidealización del modelo gravitación-
 


Una singularidad (punto) representa la incognoscibilidad fundamental en la ciencia. Es una frontera del espaciotiempo a través de la cual pueden entrar y salir del Universo físico materia e influjos. Si la singularidad es "pura", cualquier cosa puede salir de ella sin causa física previa. Algunos cosmólogos creen que el Universo surgió de una singularidad pura. De ser así, una singularidad sería una puerta que comunica lo natural con lo sobrenatural.
 
nal empleado. Entonces, con ayuda de una serie de brillantes teoremas matemáticos, Penrose y Hawking demostraron que las singularidades eran, de hecho, algo bastante general e inevitable si la gravedad se hacía suficientemente intensa. Sin ninguna duda, era bastante intensa en el Big Bang.

Se empezó a especular sobre el comportamiento de las singularidades. Las diversas alternativas quedaron reducidas a dos: o bien lo que surge de un singularidad es totalmente caótico y carente de estructura o bien es coherente y organizado. En el primer caso, la singularidad del Big Bang da lugar a un Universo caótico, mientras que en el segundo introduce un Universo organizado.

Hawking ha propuesto lo que él llama un «principio de ignorancia», según el cual la singularidad es la incognoscibilidad fundamental y es, por tanto, carente de toda información (en física, información es básicamente equivalente a orden o entropía negativa). En consecuencia, lo que surja de una singularidad debe ser algo totalmente caótico y aleatorio. Esto concuerda con la creencia de que el Universo primigenio se encontraba en un estado de máximo desorden (equilibrio termodinámico).

Muchas de estas ideas están en la frontera de la física teórica moderna y es de esperar que se esclarezcan en futuras investigaciones. No existe acuerdo unánime entre los físicos sobre la condición de las singularidades del espaciotiempo, ni siquiera sobre el estado preciso del Universo primitivo. De todos modos, no cabe ninguna duda de que el flujo de ideas generado por los recientes avances en la cosmología científica ha renovado y dado un nuevo giro al debate sobre Dios y la existencia del Universo.