La física real detrás del viaje interdimensional en ‘Materia Oscura’

Blake Crouch no es un científico, pero eso no le impidió incluir teorías científicas reales en su novela más vendida La materia oscura y el AppleTV Plus Thriller de ciencia ficción basado en él. Una teoría que realmente se le quedó grabada fue la de los universos alternativos.

Dark Matter se publicó originalmente en 2016.

Blake se agacha

“Me excitó mucho la idea de realidades múltiples y más aún la ciencia detrás de ellas”, me dijo Crouch en una entrevista. “I [thought] Sería genial escribir una novela sobre física cuántica”.

Crouch dijo que no tomó ningún curso de ciencias o matemáticas en la universidad. Entonces, para incorporar la física cuántica al libro y al programa, Crouch trabajó con Clifford Johnson, profesor de física de la Universidad de California en Santa Bárbara. Hablé con Johnson sobre la física detrás de la ficción.

“Es realmente una historia convincente sobre las decisiones que tomamos en nuestras vidas”, dijo Johnson. “Es un verdadero placer ver tanta ciencia desde el principio, y por eso ayudé [Crouch] Desarrollar muchas de las ideas.”

La principal teoría que explora Dark Matter es la del multiverso: la teoría de que existen infinitos universos más allá del nuestro. Para explorar esta teoría, el programa utiliza un dispositivo de viaje interdimensional llamado “la caja”.

La caja es un artilugio pesado que puede no ser tan atractivo visualmente como dispositivos similares en otras obras de ciencia ficción, como DeLorean de Regreso al futuro o Tardis de Dr. Who, pero existen teorías reales detrás de cómo podría funcionar. Quién sabe, tal vez estas teorías conduzcan a avances en el mundo de la física, o tal vez ya lo hayan hecho en otro universo.

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¿Cómo funciona la caja en Dark Matter?

La caja de Dark Matter es un ejemplo de un dispositivo de viaje interdimensional. Según TV Tropes, este tipo de dispositivos permiten que una persona o grupo de personas viaje a otro universo. Ese viaje comienza con la caja.

En Dark Matter, los personajes entran en la caja, que bloquea todo lo que viene del exterior, y toman una droga que altera la mente. Luego, nuestros personajes imaginan la realidad que quieren antes de salir de la caja a un universo diferente. Johnson explicó que la caja es una forma de visualizar todos los resultados posibles para un estado cuántico superpuesto.

Ok, explícamelo como si tuviera cinco años, por favor.

Una manera más fácil de entender esto, y los estados cuánticos superpuestos, es mediante el famoso experimento mental del gato de Schrödinger.

La esencia del experimento es poner un gato en una caja sellada que no se puede ver, junto con algo que puede matarlo, como veneno o material radiactivo. Luego, como no puedes interactuar con lo que hay dentro de la caja o ver si el objeto en la caja mató al gato o no, no puedes observar si el gato está vivo o muerto en un momento dado. Por lo tanto, el gato es ambas cosas al mismo tiempo: está en una superposición de vida y muerte. Sólo después de haber abierto la caja y observado al gato podrás informar sobre su estado.

Johnson dijo que el gato en el experimento tiene dos resultados posibles: vivo o muerto, pero cuando una persona ingresa a la caja de Materia Oscura, tiene muchos resultados entre los que puede elegir. La caja de Dark Matter es, en esencia, lo opuesto al gato de Schrödinger. En lugar de que un observador no pueda ver ni interactuar con una pequeña porción de la realidad, el observador no puede ver ni interactuar con nada fuera de una pequeña porción de la realidad (la caja).

Entonces, la forma en que funciona la caja de Materia Oscura es que una persona entra en ella, imagina la realidad en la que quiere estar con la ayuda de una droga y luego sale de la caja hacia la realidad que construyó con su mente. Mientras la persona está en la caja, se pone en un estado de superposición entre todas las diferentes realidades, y aquella en la que se concentra se vuelve real una vez que la observa al salir de la caja.

¿Podría realmente funcionar la caja?

Tal vez, pero es posible que nunca lo sepamos. Algunas personas han planteado teorías sobre la realidad similares a las planteadas en Dark Matter.

“Los chicos que ganaron el Premio Nobel de Física en [’22] Estamos hablando de no localidad y de la idea de que la realidad objetiva no existe”, dijo Crouch. “No existe una realidad independiente que simplemente esté ahí fuera sin seres conscientes y biocéntricos que la observen”.

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Otros han dicho cosas similares. Robert Lanza, profesor adjunto de la Facultad de Medicina de la Universidad Wake Forest, desarrolló una teoría del biocentrismo que sostiene que la conciencia es la fuerza impulsora detrás de la realidad y el universo, y no al revés.

“Nada existe a menos que tú, yo o algún ser vivo lo percibamos”, escribió Lanza en el American Scholar en 2007. “Las imágenes que ves son una construcción del cerebro. Todo lo que estás experimentando en este momento… se está generando activamente en tu mente.”

El mayor obstáculo para demostrar estas teorías es construir un dispositivo como la caja. Crouch y Johnson dijeron que diseñar la caja fue un desafío ya que tenía que bloquear todo (y realmente quiero decir todo) para que una persona estuviera en superposición.

“Cosas como la temperatura, cualquier cosa por encima del cero absoluto”, dijo Crouch. “O neutrinos volando a través de nuestra atmósfera, volando constantemente a través de nuestros cuerpos… Variaciones en el viento, la temperatura, todas estas cosas…”

Cualquier cambio en estas variables haría que la caja fuera simplemente un trozo de metal, ya que esos cambios actuarían sobre la persona dentro de la caja, sacándola de un estado superpuesto.

“Nunca hemos construido algo así y no está claro que realmente podamos hacerlo”, dijo Johnson. “Pero es divertido imaginar cómo sería eso si pudieras”.

¿Hay otras formas de llegar a universos alternativos si existen?

Si entrar en un estado de superposición para entrar en otra realidad parece demasiado lejano, tal vez un agujero negro pueda ayudar. Esto puede parecer tan fantástico como la caja de Materia Oscura, pero el renombrado físico Stephen Hawking consideró la idea. Hawking teorizó que un agujero negro podría funcionar como un pasaje a otro lugar, incluido otro universo.

“No son las prisiones eternas que alguna vez se pensó”, dijo Hawking en una conferencia de 2008. “Las cosas pueden salir de un agujero negro, tanto al exterior como posiblemente a otro universo. Así que si sientes que estás en un agujero negro, no te rindas. Hay una salida”.

No sabemos con certeza qué pasaría si una persona cayera en un agujero negro, pero Gaurav Khanna, profesor de física de la Universidad de Rhode Island, me dijo en una entrevista que una persona podría sobrevivir al encuentro.

Sagitario A*, el agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea.

Colaboración EHT

Khanna y un equipo de investigadores descubrieron que si una persona, o una nave espacial, cayera en un agujero negro supermasivo, como Gargantúa en la película Interestelar o Sagitario A* en nuestro propio sistema solar, podría ser un viaje suave y estable.

“Si bien no sabemos a qué se conecta el otro lado de un agujero negro”, dijo Khanna, “si hacemos un acto de fe e imaginamos que el otro lado de un agujero negro se conecta a otra parte de nuestro universo, o tal vez otra dimensión, entonces podrías pasar suavemente y sin mucha incomodidad, de una a la otra”.

Khanna dijo que un agujero negro debe cumplir tres criterios para que pueda funcionar como un portal: debe ser considerado supermasivo, debe ser viejo y debe estar rotando. Si un agujero negro no cumple con esos requisitos, como si fuera demasiado pequeño, bueno…

“El pequeño [the black hole]peor será”, dijo Khanna. “Incluso si vas a un agujero negro del tamaño de nuestro sol, no creo que haya ninguna esperanza de sobrevivir”.

¿Entonces podríamos viajar a otros universos con las condiciones adecuadas?

“Esto no es un plan sobre cómo viajar a otros mundos”, dijo Crouch. “Esta es una idea especulativa que dice: ‘Oh, si tuviéramos algunas cosas, algunos avances en ciertas áreas de la tecnología, entonces tal vez podamos comenzar a tener una conversación sobre cómo existen los objetos macroscópicos en un estado de superposición'”.

Si viajar a otro universo llevando a una persona a un estado de superposición como en Dark Matter resulta poco confiable, un agujero negro supermasivo podría ser la solución.

“La puerta está un poco abierta”, dijo Khanna. “Tenemos cierto entendimiento, experimentalmente, de que esto realmente podría funcionar”.

Puedes ver Dark Matter ahora en Apple TV Plus, que cuesta $10 al mes. También puede consultar cómo febrero fue el febrero más cálido registrado y qué saber sobre la Gran Mancha de Basura del Pacífico.