¿Puede ser el Universo un holograma?

Espacio-tiempo holográfico. Crédito: Scientific American.

Mira a tu alrededor. Las murallas, la silla donde estás sentado, tu propio cuerpo; todo parece ser real y sólido. Sin embargo, existe la posibilidad de que todo lo que vemos en el Universo –incluidos tú y yo- pueda ser nada más que un holograma.

Suena absurdo, pero ya hay evidencia que sugiere que puede ser cierto, y podríamos estar seguros dentro de un par de años. Si llega a ser el caso, pondría de cabeza nuestra noción de la realidad.

La idea tiene una larga historia, derivada de una aparente paradoja planteada por el trabajo de Stephen Hawking en la década de 1970. Él descubrió que los agujeros negros irradian lentamente su masa. Esta “radiación de Hawking” no parece contener información, sin embargo, plantea la interrogante de qué le ocurre a la información que describía a la estrella original una vez que el agujero negro se evapora. Una piedra angular de la física es que la información no puede ser destruida.

En 1972, Jacob Bekenstein de la Universidad Hebrea de Jerusalén, Israel, demostró que el contenido de la información de un agujero negro es proporcional al área de la superficie bidimensional de su horizonte de sucesos, el punto de no retorno para la luz o materia que cae en un agujero negro. Más tarde, los partidarios de la teoría de cuerdas lograron demostrar cómo la información original de una estrella podría ser codificada en diminutas regiones del horizonte de sucesos, que luego la imprimiría en la radiación de Hawking emitida por el agujero negro.

Esto resolvió la paradoja, pero los físicos teóricos Leonard Susskind y Gerard ‘t Hooft decidieron llevar la idea más allá: si una estrella tridimensional pudiese ser codificada en el horizonte de sucesos 2D de un agujero negro, quizá lo mismo podría ser cierto para el Universo completo. El Universo, después de todo, tiene un horizonte de sucesos a 42 mil millones de años-luz de distancia, más allá de dicho punto la luz no habría tenido tiempo para alcanzarnos desde el Big Bang. Susskind y ‘t Hooft sugirieron que esta “superficie” 2D puede codificar el Universo 3D completo que experimentamos, parecido al holograma 3D que es proyectado por tu tarjeta de crédito.

Parece una locura, pero ya hemos visto una señal de que puede ser cierto. Los físicos teóricos han sospechado desde hace mucho tiempo que el espacio-tiempo está pixelado, o granulado. Dado que una superficie 2D no puede almacenar suficiente información para representar perfectamente un objeto 3D, estos píxeles serían más grandes en un holograma. “Estar en el Universo [holográfico] es como estar en una película 3D”, dice Craig Hogan de Fermilab en Batavia, Illinois. “En una escala mayor, parece liso y tridimensional, pero si te acercas a la pantalla, puedes decir que es plano y pixelado”.

Fluctuación cuántica

Recientemente, Hogan examinó las lecturas de un detector de movimiento sumamente sensible en Hannover, Alemania, que fue construido para detectar ondas gravitatorias; ondulaciones en el tejido del espacio-tiempo. El experimento GEO600 aún no ha encontrado una, pero en 2008 una fluctuación inesperada dejó al esquipo rascándose la cabeza, hasta que Hogan sugirió que podría surgir de “fluctuaciones cuánticas” debidas a la granularidad del espacio-tiempo. Deberían ser demasiado pequeñas para detectarlas, por lo tanto el hecho de que son bastante grandes para ser notadas en las lecturas de GEO600 es una tentadora evidencia de que el Universo es realmente un holograma, dice.

Bekenstein es cauteloso: “La idea holográfica es sólo una hipótesis, apoyada por algunos casos especiales”. La mejor evidencia podría venir de un instrumento dedicado que está siendo construido en Fermilab, el que Hogan espera que esté funcionando dentro de un par de años.

Un resultado positivo desafiaría cada suposición que tenemos sobre el mundo en que vivimos. Demostraría que todo es una proyección de algo que ocurre en una superficie plana a miles de millones de años-luz de distancia de donde nos percibimos a nosotros mismos. Hasta ahora no tenemos idea de lo que puede ser este “algo”, o cómo podría manifestarse como un mundo en que podemos desenvolvernos.

Fuente: New Scientist