¿Piensa el universo?

La financiación pública de la ciencia proviene de los contribuyentes y es aportada por todas las clases sociales cuando compran ropa, pan o gasolina. Para obtener la aceptación pública, los científicos deben participar activamente en la comunicación y la divulgación científica. Así, los investigadores, especialmente al inicio de su carrera, están cada vez más presionados para aparecer en los medios de masas y las redes sociales. Por otra parte, los medios exigen continuamente noticias llamativas, y la Ciencia y la Tecnología son fuentes propicias para este tipo de contenidos. Sin embargo, los objetivos, la agenda de cortísimo plazo, los canales de difusión y la cultura prioritaria de los medios son completamente diferentes a los de la comunidad científica. La exposición incesante a los medios conlleva peligros y efectos contraproducentes.[1] Ante la insistencia de los periodistas, los investigadores han comenzado a presentar resultados preliminares o meras especulaciones como si fueran resultados contrastados de su trabajo,. Las afirmaciones osadas resultan ser, en general, irreproducibles, y todo queda en nada, lo que daña la percepción que la sociedad tiene de la ciencia. La presión de los medios alimenta noticias con afirmaciones de descubrimientos rompedores, que pretenden resolver el problema energético, la cura del cáncer, el secreto de la felicidad, o la estructura y función del universo. Este último es nuestro tema de hoy. Hace unos meses leí en El Confidencial (14/06/2023):

– Crece la teoría de que el universo es un ser vivo capaz de aprender y pensar. Nuevos estudios científicos ofrecen desconcertantes datos que apuntan a una teoría cosmológica radicalmente diferente. Una idea que, sorprendentemente, unificaría la relatividad y la física cuántica.

No le hice mucho caso pues ya estamos acostumbrados a estas afirmaciones absurdas y fantásticas para vender periódicos. Pero la prensa insiste. Al de unos meses aparece lo mismo, esta vez en ABC (09/11/2023):

– La teoría de que el universo podría ser como un ser pensante, «el cambio de paradigma más profundo de la ciencia». Una idea que cambia nuestra visión del cosmos y de la evolución del ser humano. La ciencia tiene respuesta a una de las grandes incógnitas de la humanidad.

No voy a entrar a descalificar las entradillas que reclaman cosas absurdas, y parecen los típicos añadidos del periodista, que: “No deja que la verdad le estropee un buen titular”. Tampoco voy a insistir en que para que una hipótesis sea merecedora de ascender a “teoría” debe de ser contrastada con los hechos y estar de acuerdo con ellos, aunque nuevos hechos puedan descartar finalmente la teoría. Si no, no es más que una hipótesis, o una especulación. Es mucho pedir a los periodistas de divulgación. A veces algunos científicos tampoco distinguen bien estas “sutilezas”. Además, para apoyar su contenido, mencionan algunos científicos “ilustres”, como si fuesen partidarios de la idea expuesta, Uno de ellos es Mikio Kaku, un físico de partículas (quizá) pero divulgador cuestionable y fantasioso, como he podido comprobar tras leer tres de sus best sellers. Otro es el mismo Stephen Hawking, bicn conocido por haber vendido ingentes cantidades de libros de divulgación que luego nadie ha leído.

Pero vamos a ver en qué consiste de verdad el cuerpo de las noticias. Ambas acaban basándose en una publicación de Sabine Hossenfelder, física que trabaja en el Instituto de Estudios Avanzados de Frankfurt y es conocida por su escepticismo, que ha desmontado muchas afirmaciones pseudocientíficas. Es también una consumada Youtuber, con multitud de videos colgados en la web. La argumentación de ambas noticias proviene de un artículo que escribió para la revista Time, en agosto de 2022, titulado “Quizás el universo piensa. Escúchame”. Este artículo está a su vez basado en el capítulo 8 de su libro: Existential Physics, Viking (2022), titulado: Does the universe think? (que he copiado como título de esta entrada). Evidentemente pretendía vender su libro, y lo promocionaba con su artículo en Times. Y sí, en el prefacio del libro, Sabine dice: Para mi sorpresa, he descubierto que la idea de que el universo mismo es consciente es difícil de descartar por completo. Hay una diferencia entre “descartar por completo” y los titulares de la prensa que hemos mencionado ¿no? Por las fechas, sin embargo, las noticias parecen haber sido desencadenadas por una publicación, el 12 de junio de 2023, de Bobby Azarian[2] en un blog llamado BigThink[3] y titulada:

– El caso de por qué nuestro Universo puede ser una red neuronal gigante, que a su vez se basa en el mencionado artículo de Sabine Hossenfelder en el Times, aunque lo adorna con referencias, incluso a Anaxágoras. El autor tiene también un libro de 2022, titulado “The romance of Reality” (El romance de la realidad: cómo se organiza el universo para crear vida, conciencia y complejidad cósmica).

Figura: Portadas de los libros de Sabine Hossenfelder y Bobby Azarian.

Creo que es mejor repasar primero el artículo inicial de Sabine Hossenfelder, que es en que se basan las noticias en última instancia. Su argumentación descansa en que tanto el universo a gran escala como el cerebro, a mucha menor escala, presentan grandes similitudes de estructura, que se describen como: “una organización jerárquica altamente interconectada”. La base para esta afirmación la toma ella de un estudio hecho por un astrofísicoy un neurocientífico[4] en 2020. Sus autores utilizan métodos estadísticos para comparar las distribuciones de posiciones de galaxias en el universo (unos 200.000 millones) y neuronas en el cerebro humano (unos 86.000 millones) y concluyen que tienen: “un grado de similitud tal que parece sugerir que la auto-organización de ambos sistemas probablemente se deba a principios similares de dinámica de redes”, pero: “Somos conscientes de que este enfoque tiene varias limitaciones. Primero, nuestra comparación se centró [únicamente] en la densidad de la materia. Segundo, asumimos… una definición no estándar de nodos. Tercero, nuestro estudio … sólo puede mostrar una pequeña porción de la red cerebral. Además, se utiliza la proximidad para definir la red cósmica, y las redes neuronales se basan en conexiones, que pueden tener un alcance espacial significativamente largo. Debido a las limitaciones anteriores, no pudimos presentar un análisis de conectividad de redes sistemático y completo, ya que nos centramos en la proximidad simple y no en la conectividad de largo alcance”.

A pesar de ello Sabina considera que dos estructuras tan iguales, podrían tener las mismas funciones, y que el universo podría pensar. Claro que habría unos pocos problemas, como: …nada viaja más rápido que la velocidad de la luz. Esto significa que si un lado del hipotético universo-cerebro quisiera al menos tomar nota del otro lado, llevaría 90 mil millones de años, incluso a la velocidad de la luz. … siendo optimistas, y si dejamos de lado por completo las conexiones de largo alcance, el universo podría haber realizado unos 1.000 intercambios entre sus neuronas (galaxias) más cercanas desde el Big Bang. Eso es aproximadamente lo mismo que hace nuestro cerebro en 3 minutos. Y la capacidad del universo para conectarse consigo mismo disminuye con su expansión, por lo que irá cuesta abajo. Esto significa que, si el universo piensa, no piensa mucho. Para la mayoría de los físicos, este es el final de la historia.

Mi opinión es la misma, y siendo la mayoría, probablemente tenemos razón. Pero Sabine busca cómo superar este obstáculo con especulaciones sobre: … agujeros de gusano que sirven de atajos entre lugares que parecen lejanos. Si bien los grandes agujeros de gusano no pueden existir en nuestro universo, porque se cerrarían inmediatamente, nadie sabe realmente qué harían los agujeros de gusano en el reino cuántico. Para averiguarlo, necesitaríamos una teoría de las propiedades cuánticas del espacio que, a pesar de más de 80 años de búsqueda, todavía no tenemos. Sin embargo, es muy posible[?] que los agujeros de gusano cuánticos den lugar a conexiones no locales.

Figura: Analogía en 2 dimensiones de un agujero de gusano. Como el universo en realidad tiene 3 dimensiones, es imposible hacer una figura realista, pues necesitaría 4 dimensiones. En verde: un atajo a través del agujero de gusano. En rojo: el camino largo a través del espacio normal (Wikipedia)

Según la Wikipedia (https://es.wikipedia.org/wiki/Agujero_de_gusano): Un agujero de gusano es una estructura hipotética del espacio-tiempo cuya topología es múltiplemente conexa [una especie de espacio-tiempo “doblado” como el que sale en la película DUNE, donde los pilotos de la Confederación eran expertos en “doblar” el espacio]. Esencialmente consiste en un puente a través del espacio y el tiempo que, de un lado, tiene un agujero negro que absorbe la materia, y del otro lado, un agujero blanco que expulsaría todo lo que traga el negro. Es decir, la idea de Sabine es una especulación en grado máximo. Claro que, incluso en el mejor de los casos, ella misma tiene que admitir que: … no hay absolutamente ninguna evidencia de que existan conexiones no locales o de que, si existieran, permitirían que el universo, de hecho, pensara.

¿Por qué Sabine se permite especular de manera tan exagerada sin ningún fundamento?, Esta actitud contrasta con su tradición. Como bien dice ella misma: “Me he hecho un nombre, para bien o para mal, desacreditando titulares de física sin sentido” (y por ello me tenía a mi enamorado). Pues bien, lo explica ella más adelante, cuando dice: He descubierto que [los científicos] pintamos un cuadro unilateral. La ciencia tiene más que decir que “no, no puedes”. También abre nuestra mente a nuevas posibilidades, nuevas fuentes de asombro y nuevas formas de darle sentido a nuestra propia existencia. El universo podría pensar, el Big Bang podría repetirse y copias de usted podrían vivir en mundos paralelos. Esas son posibilidades que… no están respaldados por pruebas y es posible que nunca lo estén. Pero tampoco la evidencia los contradice. Y esas son historias que también merecen ser contadas. Y vendidas, diría yo. No creo que, en este caso, Sabine se comporte como una científica escéptica, sino como una escritora comercial. Quizá pueda perdonárselo, la carne es débil, pero no puedo admitir su juicio. Una decepción que no esperaba, pero el amor eterno no existe.

Podemos pasar ahora a analizar el post de Bobby Azarian, desencadenante de las noticias y que ha promocionado los titulares escandalosos y atractivos. A mi entender, este autor si que parece distinguir estructura y función cuando dice, acertadamente: “Por supuesto, se necesita más que un cierto tipo de estructura para tener pensamientos. Un cerebro muerto es tan irreflexivo como una roca. El procesamiento de la información que corresponde al pensamiento es posible gracias a la señalización neuronal, en la que se pasan mensajes eléctricos de un área del cerebro a otra. ¿Qué señales podría estar transmitiendo el Universo a lo largo de estos filamentos galácticos y podrían permitir algún tipo de inteligencia cósmica?”

Pero aquí termina su reflexión. No se adentra en imaginar la señal que podrían enviarse entre galaxias. Además de enviar señales, las neuronas también elaboran su respuesta a las señales entrantes, y para ello hay procesos fisiológicos en el cuerpo, o soma, de la neurona. Entre las neuronas tenemos las sinapsis, que se pueden crear, destruir o modular gracias a los neurotransmisores, y son en definitiva la forma de “aprender” del cerebro. ¿Qué mecanismo, si hubiese alguno, puede realizar estas funciones en el universo? Un neurofisíologo no tiene por qué entender mucho del universo. Esta parte correspondería a Sabina. A mi se me ocurren algunas señales suficientemente potentes para alcanzar galaxias distantes (con o sin agujeros de gusano). Por ejemplo, un estallido, destello o brote de rayos gamma, BRG (GRB = Gamma Ray Burst en Inglés). La Wikipedia dice: … los BRG están asociados con explosiones extremadamente energéticas en galaxias distantes. Son los eventos electromagnéticos más luminosos que ocurren en el universo. Por lo general, un brote típico suele durar unos pocos segundos. Se cree que muchos de los BRG son haces muy colimados con radiación intensa producidos por una supernova, o incluso por una hipernova. Esta colimación da una idea de a qué otra(s) galaxia(s), cercanas o lejanas, afectaría el BRG ya que la radiación sería muy direccional. El problema es, en qué puede afectar a una galaxia la llegada de un BRG. Es poco probable que induzca otra explosión de supernova para excitar un nuevo BRG. Si el acontecimiento más energético del universo no sirve como disparador de una acción trasmisible en una galaxia ¿Cómo se comunican y qué influencia tienen unas en otras? Esta es una cuestión esencial para imaginar una posible actividad cósmica similar a la del cerebro. Pero queda otra cosa imprescindible aún: ¿De dónde recibe estímulos el universo? y ¿Sobre qué actúa el universo? No concebimos ningún sistema neuronal (natural o artificial) que pueda desarrollarse encerrado sobre sí mismo, que no recibe información exterior ni responda y actúe sobre el exterior. Pero el universo no tiene con qué interactuar, pues, por definición, no hay nada “fuera” del universo. Por esto no tiene ninguna similitud con un cerebro, sea encarnado (embodied) o electrónico. Sería, en todo caso, un ser completamente autista, un Azathoth, la deidad de Lovecraft “que gime y babea en la obscuridad”. Y más aún, cómo puede el universo  “aprender” si no contrasta su actuación con ninguna meta, real o autoimpuesta, pero en todo caso externa a sí mismo. No hablemos ya de “evolucionar” pues si es un ser único (un individuo) no hay forma de que mute y su descendencia sufra la selección natural que “elige” unos individuos con preferencia a otros. Para ello necesitaríamos una “población” de universos que transmitan sus mutaciones a la descendencia. Creo, pues, firmemente que la hipótesis sobre la posibilidad de que el universo sea un “ser pensante” es una tontería mayúscula, la exponga quien la exponga.

Por mi parte, si quisiera provocar titulares sensacionalistas como los que comentamos, me atrevería a lanzar una hipótesis del mismo estilo, es decir, totalmente especulativa e improbable, pero mucho más fundada. Acabo de ver, en una exposición sobre la Amazonía, que la evaporación de agua de los árboles crea ríos de nubes que transportan más agua que el propio río Amazonas. La selva del Amazonas tiene entre 400.000 y 600.000 millones de árboles. Muchos más que neuronas en un cerebro o galaxias en el universo “alcanzable”. Los árboles se comunican entre sí y con el exterior, a través del suelo y de las nubes, y el conjunto de todos ellos podría “pensar”, con mucho más fundamento que el universo. Si eso fuese cierto, seguro que pensaba que los humanos somos bastante menos inteligentes de lo que nos creemos, y también muy malvados, pues estamos haciendo todo lo posible para acabar con el “ser pensante” que sería la Amazonía. No sé si podría también ser capaz de actuar y defenderse, cambiando el clima hasta extinguir nuestra especie, en legítima defensa. Al menos no necesita agujeros de gusano ni gravedad cuántica.

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[1] Shahzada Ahmad y Manuel Doblaré; EUChems Magazine: Defender la ciencia en la era de las redes sociales y las noticias falsas; https://www.magazine.euchems.eu/science-social-media-fake-news/

[2] Bobby Azarian es periodista científico y neurocientífico cognitivo con un doctorado del Instituto Krasnow de Estudios Avanzados de la Universidad George Mason. Ha escrito para publicaciones como The Atlantic, The New York Times, BBC Future, Scientific American, The Huffington Post y Aeon.

[3] Big Think es una plataforma de divulgación científica y filosófica que tiene como objetivo hacer que el contenido intelectual sea accesible a una audiencia más amplia.

[4] Franco Vazza y Alberto Faletti, Frontiers in Physics, 8 (2020) 525731