Los universos que engendran «cerebros cósmicos» deberían ir al desguace

Por Anil Ananthaswamy

Frédéric Lecloux/Agence VU/Camerapress

Confía en tus sentidos. Cualquier teoría que permita la aparición aleatoria de cerebros extraños no puede ser una descripción válida del universo.

Eso puede parecer obvio, pero tales observadores conscientes, llamados cerebros de Boltzmann, son inevitables en ciertas versiones de la cosmología. Un nuevo trabajo que pretende desterrar tales teorías no sólo sugiere que su cerebro no es una rareza, sino que nos dice qué marcos para el cosmos son los más sólidos.

La noción de un cerebro de Boltzmann se basa en la idea del físico del siglo XIX Ludwig Boltzmann de que la entropía de un sistema cerrado -una medida de su desorden- siempre aumenta. Hay muchas más formas de ser desordenado que ordenado, por lo que es mucho más probable que el sistema se mueva hacia el desorden. Pero siempre hay una probabilidad infinitesimal de que un sistema fluctúe repentinamente del desorden al orden.

Además, sabemos que la expansión de nuestro universo se está acelerando, y la opinión estándar es que la misteriosa energía oscura es la responsable. Si la energía oscura se mantiene constante a lo largo del tiempo, el universo se expandirá para siempre.

«Si tienes que esperar literalmente para siempre, obtendrás esencialmente todas las cosas posibles que fluctúan hacia la existencia», dice Sean Carroll, del Instituto Tecnológico de California en Pasadena. Eso incluye a los cerebros de Boltzmann.

La idea es que, si se da un tiempo infinito, habrá más cerebros que fluctúen hacia la existencia que los que evolucionen, por lo que la mayoría de los observadores conscientes serían el resultado de las fluctuaciones. En un universo tan antiguo, entonces, lo más probable es que nosotros también seamos esos cerebros.

Carroll no es un fanático de los cerebros de Boltzmann, y ahora cree que puede demostrar que son un puente demasiado lejano.

Si nuestros cerebros fluctuaron espontáneamente hacia la existencia, razona, entonces debemos estar viviendo en un futuro muy lejano, ya que el universo necesita un tiempo casi infinito para que tales fluctuaciones se hagan realidad. Pero nuestras mediciones sugieren que el universo comenzó hace apenas 14.000 millones de años.

Esa discrepancia significa que si realmente somos cerebros de Boltzmann en un universo antiguo, entonces nuestras percepciones también están desconcertadas. «No tendríamos ninguna razón para creer que nuestros recuerdos del pasado son precisos», dice Carroll.

Llama a esta paradoja «inestabilidad cognitiva»: la incapacidad de confiar en tus propios procesos de razonamiento y memoria. Eso debería ser suficiente para descartar tales universos -y los modelos cosmológicos que los producen-, dice (arxiv.org/abs/1702.00850).

Esto tiene implicaciones para las teorías de la energía oscura. Por ejemplo, si la energía oscura se debilita con el tiempo, entonces el universo podría contraerse y acabar en un «big crunch», y nunca llegaría a ser lo suficientemente viejo como para que se formen los cerebros de Boltzmann. Si, por el contrario, la energía oscura es constante a lo largo del tiempo, entonces los cerebros de Boltzmann podrían aparecer con el tiempo. Pero el hecho de que el universo fluctúe de la manera necesaria depende de los detalles de una teoría de la gravedad cuántica, que aún no se ha elaborado.

Descartar esas teorías que conducen a los cerebros de Boltzmann puede ayudarnos a decidir entre las ideas que compiten, dice Carroll. Sobre esta base, es razonable que el universo se dirija hacia un gran crujido, por ejemplo.

Raphael Bousso, de la Universidad de California en Berkeley, se ha devanado los sesos con este problema, y está indeciso sobre las ideas de Carroll.

«Si una teoría predice que la abrumadora mayoría de los observadores son cerebros de Boltzmann, entonces esa teoría queda descartada», dice. Pero cree que el argumento de Carroll introduce una mística innecesaria. «No hay necesidad de nociones rebuscadas como la ‘inestabilidad cognitiva’.»

Este artículo apareció en la prensa con el título «Rechazan los universos que conducen a los cerebros cósmicos»

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