Cómo el principio antrópico se convirtió en la idea más abusada de la ciencia

Observarlo nos dice mucho. Pero no nos dice tanto como algunos infieren. Crédito de la imagen: NASA / NExSS Collaboration.

El Universo tiene las leyes fundamentales que observamos que tiene. Además, nosotros existimos, y estamos hechos de lo que estamos hechos, obedeciendo a esas mismas leyes fundamentales. Y por lo tanto, podemos construir dos afirmaciones muy simples que serían muy difíciles de argumentar en contra:

1. Debemos estar dispuestos a tener en cuenta que nuestra ubicación en el Universo es necesariamente privilegiada en la medida en que es compatible con nuestra existencia como observadores.
2. El Universo (y, por tanto, los parámetros fundamentales de los que depende) debe ser como para admitir la creación de observadores dentro de él en algún momento.

Estas dos afirmaciones, pronunciadas por primera vez por el físico Brandon Carter en 1973, se conocen, respectivamente, como el Principio Antrópico Débil y el Principio Antrópico Fuerte. Simplemente señalan que existimos dentro de este Universo, que tiene los parámetros, constantes y leyes fundamentales que tiene. Y nuestra existencia es prueba suficiente de que el Universo permite que criaturas como nosotros lleguen a existir dentro de él.



que puede estar dando lugar a futuros observadores ahora mismo. Crédito de la imagen: ESO / T. Preibisch.

Estos hechos simples y evidentes en realidad tienen mucho peso. Nos dicen que nuestro Universo existe con propiedades tales que un observador inteligente podría haber evolucionado en él. Esto contrasta fuertemente con las propiedades incompatibles con la vida inteligente, que no pueden describir nuestro Universo, sobre la base de que nadie existiría para observarlo. El hecho de que estemos aquí para observar el Universo -que nos dediquemos activamente al acto de observar- implica que el Universo está conectado de tal manera que admite nuestra existencia. Esta es la esencia del Principio Antrópico.



con un observador en primer plano. Crédito de la imagen: ESO / Håkon Dahle.

También nos permite hacer una serie de afirmaciones y predicciones legítimas y científicas sobre el Universo. El hecho de que seamos observadores hechos de carbono nos dice que el Universo debe haber creado el carbono de alguna manera, y llevó a Fred Hoyle a predecir que debía existir un estado excitado del núcleo de carbono-12 a una energía particular para que tres núcleos de helio-4 pudieran fusionarse en carbono-12 en el interior de las estrellas. Cinco años más tarde, el físico nuclear Willie Fowler descubrió y confirmó tanto el estado teórico de Hoyle como el mecanismo para formarlo -el proceso de triple alfa-, lo que permitió comprender cómo se formaron los elementos pesados del Universo en las estrellas a lo largo de su historia.



El descubrimiento del proceso triple alfa es quizás el uso más asombrosamente exitoso del razonamiento antrópico en la historia científica. Crédito de la imagen: Wikimedia Commons usuario Borb.

Calcular cuál debería ser el valor de la energía del vacío de nuestro Universo -la energía inherente al propio espacio vacío- a partir de la teoría cuántica de campos da un valor absurdo y demasiado alto. La energía del espacio vacío determina la rapidez con la que crece la tasa de expansión del Universo (o su tasa de contracción, si es negativa); si fuera demasiado alta, nunca podríamos haber formado la vida, los planetas, las estrellas o incluso las propias moléculas y átomos. Dado que el Universo surgió con galaxias, estrellas, planetas y seres humanos en él, el valor de la energía de vacío del Universo, según calculó Steven Weinberg en 1987, no debe ser superior a 10^-118 veces el número que nos dan nuestros cálculos ingenuos. Cuando descubrimos la energía oscura en 1998, medimos realmente ese número por primera vez, y concluimos que era 10^-120 veces la predicción ingenua. El principio antrópico nos guió donde nuestro poder de cálculo había fallado.



Cálculo que muestra partículas virtuales en el vacío cuántico. Crédito de la imagen: Derek Leinweber.

Sin embargo, las dos afirmaciones originales, sorprendentemente sencillas, los principios antrópicos débil y fuerte, se han malinterpretado tan a fondo que ahora se utilizan rutinariamente para justificar afirmaciones ilógicas y no científicas. La gente afirma que el principio antrópico apoya un multiverso; que el principio antrópico proporciona pruebas del paisaje de cuerdas; que el principio antrópico requiere que tengamos un gran gigante gaseoso que nos proteja de los asteroides; que el principio antrópico explica por qué estamos situados a la distancia que estamos del centro galáctico. En otras palabras, la gente utiliza el principio antrópico para argumentar que el Universo debe ser exactamente como es porque nosotros existimos como lo hacemos. Y eso no sólo es falso, sino que ni siquiera es lo que dice el principio antrópico.


Nuestro Universo, desde el caliente Big Bang hasta la actualidad, experimentó una enorme cantidad de crecimiento y evolución, y continúa haciéndolo. Pero la creación de la Tierra y la humanidad no fue un resultado predestinado y necesario. Crédito de la imagen: NASA / CXC / M.Weiss.

El principio antrópico simplemente dice que nosotros, los observadores, existimos. Y que existimos en este Universo, y por lo tanto el Universo existe de manera que permite que los observadores lleguen a existir. Si estableces las leyes de la física de manera que la existencia de observadores sea imposible, lo que has establecido claramente no describe nuestro Universo. La evidencia de nuestra existencia significa que el Universo permite nuestra existencia, pero no significa que el Universo deba desarrollarse exactamente así. No significa que nuestra existencia sea obligatoria. Y no significa que el Universo tenga que habernos dado origen exactamente como somos. En otras palabras, no puedes decir «el Universo debe ser como es porque estamos aquí». Eso no es antrópico en absoluto; es una falacia lógica. Entonces, ¿cómo hemos acabado aquí?



pero no explica por qué el valor de la energía del vacío de nuestro Universo es el que es de manera significativa. Crédito de la imagen: Universidad de Cambridge, vía http://www.ctc.cam.ac.uk/research/fundamental_theory_and_cosmology.php.

En 1986, John Barrow y Frank Tipler escribieron un influyente libro, The Anthropic Cosmological Principle, donde redefinieron los principios. Afirmaron:

1. Los valores observados de todas las magnitudes físicas y cosmológicas no son igualmente probables, sino que adquieren valores restringidos por el requisito de que existan lugares donde pueda evolucionar la vida basada en el carbono y por el requisito de que el Universo sea lo suficientemente antiguo como para que ya lo haya hecho.
2. El Universo debe tener esas propiedades que permiten que la vida se desarrolle en él en algún momento de la historia.


La existencia de moléculas complejas basadas en el carbono en las regiones de formación estelar es interesante, pero no es una exigencia antrópica. Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech / T. Pyle; Spitzer Space Telescope.

Así que en lugar de «nuestra existencia como observadores significa que las leyes del Universo deben ser tales que la existencia de observadores sea posible», obtenemos «el Universo debe permitir la vida inteligente basada en el carbono y que los Universos en los que la vida no se desarrolle en su interior están desautorizados». Barrow y Tipler van más allá, y ofrecen interpretaciones alternativas, incluyendo:

• El Universo, tal como existe, fue diseñado con el objetivo de generar y mantener observadores.
• Los observadores son necesarios para que el Universo exista.
• Un conjunto de Universos con diferentes leyes y constantes fundamentales son necesarios para que nuestro Universo exista.

Si esto último suena mucho a una mala interpretación del multiverso, es porque todos los escenarios de Barrow y Tipler se basan en malas interpretaciones de un principio evidente!

¿Más débil que la fuerza electromagnética? El principio antrópico no te lo dirá. Crédito de la imagen: U.S. DOE, NSF, CPEP y LBNL.

Es cierto que existimos en este Universo, y que las leyes de la naturaleza son las que son. Al observar qué incógnitas pueden estar limitadas por el hecho de nuestra existencia, podemos aprender algo sobre nuestro Universo. En ese sentido, el principio antrópico tiene valor científico. Pero si empiezas a especular sobre cuál es la relación entre la humanidad, los observadores u otros argumentos post hoc ergo propter hoc, estás perdiendo la oportunidad de entender realmente el Universo. No caigas en los malos argumentos antrópicos; el hecho de que estemos aquí no puede decirnos por qué el Universo es de esta manera y no de otra. Pero si quieres predecir mejor los parámetros del Universo que realmente tenemos, el hecho de que existamos puede guiarte a una solución a la que quizá no habrías llegado por ningún otro medio.

Gracias a Geraint Lewis y Luke Barnes por sacar a la luz gran parte de esta información en su libro, que invita a la reflexión, Un universo afortunado, ya disponible en todo el mundo.

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