Necesidad, posibilidad, contingencia ¿cuáles son los criterios que nos hacen hablar con propiedad sobre tales términos en relación con la realidad? ¿cómo distinguir lo esencial de lo accidental? y ¿cuál es la relación de lo teóricamente posible con lo efectivamente real? Preguntas como esta están en la base de las teorías físicas actuales, pese a la poca atención que se les otorga, y se arraigan hoy básicamente en la idea de mundos posibles de Leibniz.

El artículo de wikipedia sobre posibles mundos nos pone el siguiente ejemplo. La afirmación "si George W. Bush no hubiera sido elegido como presidente en el año 2001, el presidente elegido hubiera sido Al Gore", significa que en todos los mundos imaginariamente más cercanos (iguales en todos los demás aspectos) a nuestro mundo actual en 2001 en los cuales George W. Bush no fue elegido como presidente, Al Gore se convirtió en presidente en lugar de George W. Bush. Si es concebible algún mundo suficiéntemente cercano en el cual George W. Bush no llegó a ser presidente y Al Gore tampoco entonces la afirmación es falsa.

Para la física tal tipo de afirmaciones no presentan problema cuando son tratadas en experimentos de laboratorio. Una y otra vez estos son reproducibles en condiciones similares, y la noción de mundo arriba queda sustituida por la de experimento. Pero ¿qué ocurre con la cosmología cuántica, en la cual sólo tenemos un universo con el cual experimentar y sobre el cual afirmar algo?

¿Multiversos?

Hace unas décadas Hermann Bondi y Thomas Gold sentaban las bases de la teoría del universo estacionario, que luego fue ampliada y adaptada por Fred Hoyle incluyendo con ello una modificación de la relatividad general. Una de las ideas residentes en el fondo filosófico que dió lugar a la teoría, y con ella a la adaptación de la relatividad general propuesta por Hoyle, es que nuestro universo no puede ser un caso concreto, una solución concreta, o una instancia específica, a las ecuaciones que describen la física local, sino que, como objeto singular y único, ha de determinar las ecuaciones que rigen la física local.

Preguntas como por qué el universo expande y por qué es homogeneo e isótropo, frente a ecuaciones de la física gravitacional que permiten esa y muchas otras posibilidades, no tienen cabida en esa forma de ver las cosas, sino que son condiciones determinantes para formular las ecuaciones de la física gravitacional. De ahí la motivación para Hoyle para modificar la relatividad general consecuentemente. La piedra angular de su teoría es el principio cosmológico perfecto, que postula que las condiciones físicas son iguales tanto a lo largo del espacio como del tiempo a grandes escalas. Este principio era considerado por Bondi y Gold como condición necesaria para poder expresar la idea de que las leyes locales de la naturaleza son una consecuencia de la física global y no al revés.

La historia de la ciencia y las observaciones nos han apartado definitivamente de la teoría del estado estacionario, y con ella, de muchas de las preguntas metafísicas que dieron lugar a ella. La física actual parte de una idea que es precisamente opuesta y asume unas ecuaciones de movimiento locales, genéricas, que extrapola a la totalidad de lo existente y de las cuales nuestro universo es una solución particular. Esta línea de pensamiento se refleja no sólo en la física estándar y la relatividad general, sino también en extensiones de ella. La relatividad general nos describe múltiples soluciones posibles a sus ecuaciones de movimiento, como múliples espacio-tiempos o múltiples modelos cosmológicos posibles. Estas soluciones sólo pueden ser puestas en correspondencia con lo real a través de la observación y la consiguiente imposición de condiciones de contorno y condiciones iniciales adecuadas, como por ejemplo homogeneidad e isotropía para nuestro universo.

Es evidente que, extrapolada esta posición, ha de dar lugar, de una u otra forma, a la idea de multiversos como múltiples diferentes posibilidades o soluciones a las ecuaciones de movimiento. Nada en la teoría prefiere una condición de contorno o una condición inicial a otra. Una cita de Bryce DeWitt nos llama la atención sobre este tipo de problemas: "I have never believed that reality could turn out to be fixed by an unimaginative initial condition". Una teoría que pretende explicar la naturaleza fundamental del espacio y el tiempo ¿debería necesitar de condiciones iniciales y de condiciones de contorno?

Quede la pregunta planteada sin respuesta y sin mayor debate aquí. Las ideas de Bondi, Gold y Hoyle pueden parecer anticuadas, pero su actualidad es evidente y personalmente estoy seguro que esos problemas y preguntas acabarán retomándose en el contexto de la cosmología cuántica, que tarde o temprano deberá resolver o indicarnos el camino sobre la posible existencia de mutiples instancias de universo.

De izquierda a derecha:
Thomas Gold, Hermann Bondi y Sir Fred Hoyle

En una de sus vertientes, en la cosmología cuántca canónica, la opción de multiversos aparece de forma natural. Exigir consistencia a la descripción relativista de una sóla partícula lleva de forma natural a una teoría de múltiples partículas y con ello a la teoría cuántica de campos. De forma similar, exigir consistencia a la descripción cuántica del universo (véase esto) en analogía con una partícula que sufre efecto túnel, etc., lleva a la idea de múltiples universos. Estas ideas, no obstante, son muy especulativas y su fundamento teórico es pobre.