Guido Tonelli Físico del CERN
«En el universo el caos ruge y se avecina una catástrofe» ▶ El investigador, clave en el descubrimiento del bosón de Higgs, explica en su último libro cómo todo el mundo material pudo surgir de la nada
Guido Tonelli, físico de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) y uno de los responsables del descubrimiento en 2012 del bosón de Higgs, cree posible que los relatos sobre los orígenes del mundo ya resonaban en las cavernas, incluso pudieron ser la herencia de una especie diferente a la nuestra. Desde entonces, diferentes mitos fundacionales han intentado responder a esa pregunta primordial – ¿de dónde viene todo esto?–, al igual que ahora hacen nuestros modernos telescopios y aceleradores de partículas.
En su nuevo libro ‘Génesis’ (Ariel), el investigador utiliza la evocadora poesía de los mitos y la firmeza de las ecuaciones para viajar a esos primeros momentos del universo y explicar cómo de la nada pudo surgir la naturaleza que conocemos, desde las lejanas estrellas hasta nosotros mismos. Se trata, literalmente, de asomarse al vacío. —¿Alguna creencia se adapta mejor a los postulados de la ciencia?
—La respuesta corta es no. La investigación científica más avanzada proporciona hoy un relato maravilloso de nuestros orígenes. Nos dice que el espacio, el tiempo, la materia y todas las energías nacieron de una fluctuación cuántica diminuta, casi imperceptible, del vacío. Un universo material como el nuestro no necesita energía para ser generado. Algunos lo han llamado «el bufé gratuito más colosal que la mente humana pueda concebir». —Que algo surja de la nada parece casi mágico.
—Se podría encontrar una especie de conexión con el concepto de vacío, muy popular en algunas religiones orientales. Pero el vacío en física no tiene nada que ver. Yo advertiría contra la tentación de utilizar la ciencia como confirmación de una creencia particular. No funcionó en el pasado y soy escéptico de que lo haga en el futuro. —Al principio fue el caos. ¿Sigue el universo dominado por el desorden? —Critico la idea del cosmos como un sistema ordenado. Es un prejuicio que proviene de la tradición griega, que debemos superar hoy. En realidad, caos y cosmos están estrechamente entrelazados y, muy a menudo, bajo la apariencia de un sistema ordenado y tranquilo, turbulencias impredecibles o fenómenos altamente caóticos están ocultos. Solo necesitamos mirar de cerca la superficie del Sol.
—¿Qué ocurre allí?
—Lo que desde la distancia parece una estrella tranquila es en realidad un sistema complejo y caótico, formado por innumerables explosiones termonucleares, oscilaciones de masas aterradoras y flujos de plasma. Un día colapsará y el núcleo central se comprimirá. Las capas externas comenzarán a expandirse hasta llegar a Mercurio, Venus y la Tierra, causando que se evaporen instantáneamente. Debajo de la apariencia de orden, el caos ruge y se avecina una catástrofe.
—¿Es el cosmos consecuencia del azar? —El punto de partida fue absolutamente determinado por las leyes del azar. Por pura casualidad entre una multitud de fluctuaciones espontáneas, una en particular extrajo del vacío una partícula extraña que llamamos inflatón e inmediatamente la pequeña burbuja se expandió a una velocidad increíble. En una fracción de segundo, produjo un objeto macroscópico que contenía espacio-tiempo y materia-energía. Todavía es cierto lo que Heráclito declaró hace 25 siglos: «La vida es un niño jugando a los dados».
—¿La esencia de todo ya estaba ahí? —El universo bebé es una especie de enorme estructura gaseosa compuesta por partículas sin masa que se mueven frenéticamente en un ambiente brillante y las fuerzas fundamentales van de la mano. Prevalece la más perfecta de las simetrías pero no es posible la agregación en átomos y moléculas. De repente, sucede algo que cambiará su destino.
—En un momento mágico, cuando apenas ha pasado una centésima de mil millonésima de segundo desde el Big Bang, la temperatura desciende lo suficiente para que los bosones de Higgs, que antes vagaban por todas partes, cristalicen en un campo escalar que ocupa todo el universo.
—Entre otras cosas, asigna masa a las partículas elementales, que luego pueden agregarse para formar primero protones estables, luego átomos, estrellas, galaxias y planetas, etc. Sin ella, el universo sería homogéneo, terriblemente aburrido, inútil, privado de cualquier forma de belleza: sin la luz de la Luna ni el olor de las flores. —Todavía no somos capaces de explicar la mayor parte de la naturaleza. —La materia oscura y la energía oscura representan más del 95% de la masa del universo. Es bastante vergonzoso para los científicos no tener idea de qué están hechos. Nuevas partículas o nuevos campos que expliquen estos misterios podrían descubrirse en el LHC o podríamos necesitar una nueva generación de aceleradores gigantes como el Futuro Colisionador Circular (FCC), un túnel de 100 km que Europa está discutiendo construir en las próximas décadas.
—¿Y si el universo que conocemos no es el primero en existir?
—La respuesta más bella sería «no lo sabemos». Pero según explica la conjetura del multiverso, muy intrigante, si el mecanismo que originó nuestro universo fue dominado por el azar, no hay razón para que muchas otras fluctuaciones cuánticas del vacío no hayan producido más universos. Si la teoría fuera correcta, nos convertiríamos en miembros de una enorme familia que contiene 10 elevado a 500 universos aterradores, ¡un uno seguido de 500 ceros! Esto elimina el último residuo de ilusión antropocéntrica. —¿Cómo terminará el universo? —Hay dos escenarios alternativos. En el primero, las galaxias se alejan unas de otras a una velocidad en aumento debido a la energía oscura. El final será la muerte térmica, una inmensa y oscura necrópolis de estrellas muertas. Muy deprimente. En el segundo, el vacío electrodébil, el ligero andamiaje provocado por el bosón de Higgs que sostiene la forma de las cosas tal y como las conocemos, podría desaparecer repentinamente. El mundo material se convertiría en una enorme burbuja de pura energía. Podría ocurrir mañana o en 10.000 millones de años. Pero no hay que entrar en pánico. Es muy probable que la escala de tiempo sea extremadamente larga, por lo que podrá planificar sus próximas vacaciones.