El principio holográfico.

Los últimos descubrimientos de la comunidad ciéntifica están demostrando muchos de los principios que fundamentan  nuestras creencias espirituales. Uno de estos descubrimientos es el denominado “Principio Holográfico”, descrito por el premio Nobel Gerard t´Hooft y Leonard Susskin. Este principio sirve de apoyo a Emilio Carrillo para explicar la dinámica consciencial. 

Para conocer algo más de este principio, se transcribe a continuación  dos artículos muy divulgativos  publicados por Alejandro Ruiz Rodríguez, profesor de la Universidad Autónoma de Madrid, en su blog.

 http://alejandroruizrodriguezblog.blogspot.com/

La Teoría del Principio Holográfico - El concepto de la realidad (I)

En uno de los capítulos de su último libro titulado "El gran diseño" (*), Stephen Hawking plantea la siguiente cuestión: ¿qué es la realidad?. Él imagina una pecera en la que viven un número de peces, los cuales tendrían una imagen distorsionada de la realidad debido a que todo lo que les llegara lo haría a través de las paredes curvas de la pecera. El físico teórico Michio Kaku en su libro "Hiperespacio" plantea algo similar: él recuerda un estanque que visitaba de pequeño, lleno de carpas, e imaginaba cómo verían las carpas del estanque el mundo que les rodeaba. Viviendo toda su vida en el estanque poco profundo, las carpas creerían que su "universo" consistiría en las aguas oscuras y los nenúfares. Al pasar la mayor parte de su tiempo hurgando en el fondo del estanque, apenas serían conscientes de que podía existir un mundo extraño por encima de la superficie. Kaku se sentía intrigado por el hecho de que pudiera estar sólo a unos pocos centimetros de las carpas, en un "universo" distinto, pero separado del "universo" de las carpas tan sólo por la superficie del agua. Volveremos a este recuerdo cuando en otro blog os hable de lo que exponen varios autores sobre la existencia de dimensiones extra en nuestro universo, pero tanto Hawking como Kaku y gran parte de la comunidad de físicos teóricos creen que nosotros seríamos como esas carpas, pasando nuestras vidas en nuestro propio "estanque". Pero ¿cómo sabemos que nosotros tenemos la visión verdadera, no distorsionada de la realidad? ¿No podría ser que nosotros mismos estuviéramos en el interior de una especie de pecera curvada y nuestra visión de la realidad estuviera distorsionada por una lente enorme?

Según el físico y matemático Brian Greene (**) muchos físicos creen que estamos llegando a la próxima gran convulsión en nuestra comprensión del cosmos. El espacio y el tiempo como actualmente se conciben pueden ser reconocidos como meras alusiones a unos principios más sutiles, más profundos y más fundamentales que subyacen a la realidad física. Quizá las propiedades del espacio y el tiempo tal como los conocemos emerjan del comportamiento colectivo de algunos otros constituyentes más fundamentales que aún tenemos que identificar, o lo que es lo mismo, todavía estaría por descubrir una descripción aún más elemental del universo, una aespacial y atemporal. Según Greene, la ilusión, entonces, sería de nuestra propia cosecha. De la misma manera que la dureza de una bala de cañón, y el olor de la rosa, y la velocidad de un guepardo desaparecen cuando examinamos la materia en el nivel atómico y subatómico, también el espacio y el tiempo pueden disolverse cuando se examinasen con formulaciones más fundamentales de las leyes de la Naturaleza. El espaciotiempo entero de la Naturaleza puede ser tan diferente de sus partes que nada que se le parezca existe en el nivel más fundamental. La mayoría de los físicos espera que si el espacio-tiempo fuera realmente fundamental, todos, independientemente del leguaje o teoría utilizados, estarían de acuerdo en sus propiedades geométricas. Pero el hecho de que, al menos dentro de la teoría de cuerdas, no tiene por qué ser necesariamente así, sugiere que el espaciotiempo puede ser un fenómeno secundario.


La Teoría del Principio Holográfico: en la década de 1970, Jakob Bekenstein y Stephen Hawking descubrieron que la entropía máxima en cualquier región del espacio dada es proporcional al área de la superficie de dicha región, y no a su volumen. Esto puede significar que quizá los verdaderos y fundamentales grados de libertad -los atributos que tienen el potencial de dar lugar a ese desorden- residen en realidad en la superficie de la región y no dentro de su volúmen. O lo que es lo mismo, quizá los procesos físicos reales del universo tienen lugar en una delgada superficie lejana (superficie frontera) que nos rodea y no en el interior del universo, siendo todo lo que vemos y experimentamos meramente una proyección de dicho proceso. Es decir, ¡quizá el universo es algo parecido a un holograma!

El “Principio Holográfico”, descrito por el premio Nobel Gerard t´Hooft y Leonard Susskind y más tarde refinado por Bousso, surge de esa idea sorprendente: las idas y venidas que observamos en las tres dimensiones de la vida cotidiana podrían ser proyecciones holográficas de procesos físicos que tienen lugar en una superficie bidimensional lejana. Sería como el mito de la caverna de Platón, pero en este caso las sombras serían reales, mientras que lo que creemos real (nosotros, lo que nos rodea) serían proyecciones evanescentes de las sombras.

Desde hace algún tiempo, los físicos han mantenido que los efectos cuánticos podrían provocar que el continuo espacio-tiempo convulsionara descontroladamente a escalas muy pequeñas. A estas escalas, la red espacio-temporal podría granularse, y estar compuesta de diminutas unidades (similares a los píxeles) de un tamaño de aproximadamente cien trillones de veces el tamaño del protón. Eso supondría considerar el espacio-tiempo como un holograma granulado, y describirlo como una esfera cuya superficie exterior estaría cubierta por unidades del tamaño de la longitud de Planck (distancia o escala de longitud por debajo de la cual se espera que el espacio deje de tener una geometría clásica). Cada una de estas “piezas” del mosaico universal sería, asimismo, una unidad de información. Y, según el principio holográfico, la cantidad total de información que cubre el exterior de dicha esfera habría de coincidir con el número de unidades de información contenidas en el volumen del universo.

En dicho caso, nuestro estátus en el universo sería literalmente análogo al de los pececillos de los ejemplos iniciales.

Vislumbrando otras dimensiones - El concepto de la realidad (II) (*)

Cuando quedamos con alguien necesitamos de un dato imprescindible: el lugar, o lo que es lo mismo, unas coordenadas en el espacio (longitud, anchura y altura). Vivimos conscientes de tres dimensiones geométricas, nuestro mundo es tridimensional. Podemos localizar cualquier posición en el espacio de cualquier objeto, desde una pulga a una galaxia, dando tres números. Pero se nos olvida algo, también necesitamos saber la hora a la que hemos quedado para que el suceso tenga lugar. Por ello, Einstein extendió el concepto de las tres dimensiones para incluir el tiempo como una cuarta dimensión. Pero, ¿existen más dimensiones de las cuales nuestros sentidos no son conscientes? Y en tal caso, ¿por qué no podemos verlas?

En 1854, el matemático alemán Georg Riemann, con su célebre conferencia en Gotinga, Alemania, iba a dinamitar las bases de la clásica geometría euclidiana al introducir nuevas dimensiones. Riemann sostenía que la electricidad, el magnetismo y la gravedad son causados por el arrugamiento de nuestro universo tridimensional en una invisible cuarta dimensión espacial. Así pues, una "fuerza" no tiene vida independiente por sí misma sino que es sólo el efecto aparente causado por la distorsión de la geometría. El núcleo de la obra de Riemann era la comprensión de que las leyes físicas se simplifican en el espacio multidimensional. Más aún, en 1919 el físico alemán Theodor Kaluza escribió un artículo que envió al propio Einstein en el que sugería la presencia de dimensiones más altas. Kaluza proponía que introducir una dimensión espacial más alta (la quinta dimensión) hacía que la teoría de la relatividad general de Einstein se desdoblara mágicamente en dos partes: una que describía la teoría de la relatividad estándar y otra que se convertiría en la teoría de la luz de Maxwell. El propio Einstein quedó impresionado por esta solución. Kaluza además propuso que esta quinta dimensión debe de ser tan pequeña y estar tan enrollada que no puede ser observada. (Como si cogiéramos una hoja de papel bidimensional y la enrolláramos en un cilindro muy apretado. Visto a distancia el cilindro parece una línea unidimensional).

Hoy en día todo ha cambiado con la llegada de la Teoría de Supercuerdas, de la que hablaré en otro blog. Básicamente lo que viene a decir es que las partículas subatómicas no son otra cosa que diferentes vibraciones de una cuerda, que actúa como una minúscula goma elástica. Según esta teoría la materia no es nada más que las armonías creadas por esta cuerda vibrante. Los físicos están trabajando arduamente en perfeccionar esta teoría ya que todo apunta a que podría ser la teoría global que unificara la gravedad con la teoría cuántica, o lo que es lo mismo, sería la "teoría del todo" que nos permitiría explicar completamente el universo.

Pero la extraña característica de la teoría de supercuerdas es que estas sólo pueden vibrar en unas dimensiones concretas del espacio-tiempo: ¡DIEZ! (Si tratamos de crear una teoría de cuerdas en otras dimensiones la teoría se viene abajo matemáticamente). Nuestro universo es tetradimensional (tres dimensiones espaciales y una temporal), esto significa que las otras seis dimensiones deben haber colapsado, o estar enrolladas, de algún modo, como la quinta dimensión que postulaba Kaluza. (Actualmente se trabaja en la demostración de la existencia de estas dimensiones adicionales buscando desviaciones respecto a la ley de la gravedad de Newton). No obstante, existen cinco versiones diferentes de la Teoría de Supercuerdas, y cada una de ellas con aproximaciones matemáticas completamente diferentes. Esto resultaba embarazoso, porque los físicos quieren una única teoría del todo. En 1994, los físicos Edward Witten y Paul Townsed conjeturaron que las cinco teorías de cuerdas eran en realidad una misma teoría (la llamada Teoría M), pero sólo si añadiéramos una undécima dimensión. Así, las cinco teorías colapsan en una. (La undécima dimensión da lugar a un nuevo objeto matemático llamado "brana", dándonos una nueva imagen del universo que asemejaría a una membrana que flotaría en un espacio 11-dimensional).

Pero volvamos a la pregunta del principio, en el caso de que existieran todas esas dimensiones adicionales, el plantearnos verlas sería como describir el concepto de color a una persona ciega. Los espacios de mayores dimensiones son imposibles de visualizar, así que es inútil intentarlo siquiera. Veámoslo con un ejemplo: imaginemos una hoja de papel, e imaginemos que dibujamos un punto sobre ella. Ahora imaginemos que ese punto es un ser consciente. Ese ser viviría en un mundo bidimensional (la superficie de la hoja de papel). Para él sólo existiría la derecha y la izquierda, el delante y el detrás, y su mundo estaría limitado por los bordes de la hoja de papel. Nosotros, desde nuestra perspectiva tridimensional seríamos invisibles para él (la dimensión altura no tendría sentido para ese ser). Imaginemos que dibujamos un recuadro en el lugar de la hoja donde se encuentra ese ser. Al ir caminando por su mundo bidimensional, al toparse con una de las líneas del cuadrado no podría seguir de frente. Pronto se daría cuenta de que su mundo ha quedado reducido a la superficie que ocupa el recuadro en la hoja, como una especie de cárcel. Ahora imaginemos que nosotros, desde nuestra perspectiva tridimensional, podemos coger a ese punto (a ese ser) y sacarle del cuadrado para depositarle en otro sitio de la hoja. Esta hazaña, bastante normal desde nuestras tres dimensiones parecería como un hecho fantástico en dos dimensiones. Otro ser en otro punto de la hoja vería aparecer a su compañero de la nada. Si intentáramos explicarle que su compañero se movió hacia "arriba" y salió literalmente de la hoja él no comprendería nada de lo que le estuviéramos diciendo. La palabra arriba no existiría en su diccionario, y además no podría visualizar el concepto. Nosotros seríamos como Dioses para esos habitantes bidimensionales, capaces de obrar milagros y de hacer aparecer/desaparecer cosas de la nada (de hecho, en un intento de explicar dónde podría estar localizado el cielo, algunos teólogos cristianos han especulado a menudo con que quizá Dios vive en un plano dimensional más alto.) Él consideraría magia nuestros poderes; nosotros, sin embargo, sabríamos que no se trata de magia, sino de una perspectiva más ventajosa.

Ahora tratemos de visualizar lo que ese ser vería desde sus ojos bidimensionales en una dimensión más alta. Imaginemos que cogemos a ese ser (a ese punto) y le arrojamos al aire. Supongamos ahora que mientras flota en el aire él se cruza con un ser humano (tridimensional.) ¿Qué aspecto tendríamos para él? Él sólo podría ver secciones planas de nosotros. La punta de nuestra nariz sería un pequeño círculo que emergería de la nada para formar otro círculo u otra forma geométrica bidimensional mayor (a medida que nos fuéramos acercando a él). A medida que otras partes de nuestro cuerpo fueran emergiendo estos círculos se fundirían en más círculos de tela (nuestras ropas), carne y pelo en un alucinante, confuso y caótico baile. De repente, todos los círculos se harían muy pequeños hasta desaparecer por completo (cuando nos hubiéramos ido). Nada tendría sentido para él, jamás sería capaz de visualizarnos como nosotros nos vemos. Análogamente, si se nos sacara de nuestro universo tridimensional y se nos arrojara a una cuarta dimensión espacial, descubriríamos que el sentido común resulta inútil. Mientras nos movemos por la quinta dimensión aparecerían manchas de la nada frente a nuestros ojos, cambiando constantemente de forma, tamaño y composición, desafiando todas las reglas de la lógica de nuestro mundo tridimensional.

Pensemos en ello si alguna vez vemos un fantasma...

(*) Inspirado tras la lectura de "Física de lo imposible" y "Hiperespacio", de Michio Kaku. Ed. Debolsillo y Drakontos Bolsillo, respectivamente