FRONTERAS De la CIENCIA QUÉ EXISTIÓ ANTES DEL
BIG BANG
Últimas teorías cosmologicas El tiempo como enigma cientifico ¿Los orígenes del cosmos según las religiones ¿Puede nuestra mente entender el universo? ¿Vivimos en un holograma?
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SUMARIO DOSIER: ¿Qué había antes del Big Bang? Cosmología: "Los orígenes inesperados. Las nuevas teorías".
Antropología: "De las aguas primordiales a Matrix. El origen del cosmos en las religiones".
Neurociencia: ¿Tenemos la mente preparada para entender el universo?
DOSIER
¿QUE EXISTIO
BIG
ANTES DEL
BANG? LOS ORIGENES DEL UNIVERSO Cosmología: "Los orígenes inesperados. Las nuevas teorías". Antropología: "De las aguas primordiales a Matrix. El origen del cosmos en las religiones".
Neurociencia: ¿Tenemos la mente preparada para entender el universo?
COSMOLOGIA
lCómo empezó todo? Una pregunta sencilla y muchas posibles respuestas. Cuánto más y mejor conocemos el universo, más teorías y modelos son propuestos para explicar sus orígenes. En la actualidad, el debate cosmológico vive una etapa rica en planteamientos que han de resultar compatibles con las observaciones astrofísicas acumuladas hasta la fecha. En las siguientes páginas repasaremos las características principales del cosmos conocido para intentar desentrañar ese otro cosmos desconocido: el universo que hubo antes y lo que pudiera venir después de él.
LOS ORIGENES INESPERADOS
COSMO
DEL UNIVERSO
LOGIA
Orígenes inesperados del universo Empecemos por el principio. Hoy en día parece bastante claro que el universo tuvo un origen. No es eterno. También parece bien establecido que, algún día muy lejano, llegará a su final. ¿Cómo empezó? ¿Cómo acabará? ¿Qué había antes? ¿Qué habrá después? ¿Existen otros? Todas estas preguntas, aparentemente tan dispares, están en realidad muy íntimamente ligadas entre sí. Por desgracia no tenemos todas las respuestas, solo algunas y muy parciales. La razón es que nuestras teorías "La física actual vive en un estado de esquizofrenia científica entre dos teorías tremenda mente sólidas y robustas, a las que hasta ahora no se les ha encontrado la más mínima fisura: La relatividad general y la física cuántica"
físicas, esas teorías que funcionan tan bien para explicar y predecir todo lo que nos rodea, desde las partículas infinitesimales hasta las más colosales estructuras cósmicas, se resquebra-
jan hasta desmoronarse cuando intentamos aproximarnos al origen del cosmos. Aun así, es muy alentador, emocionante incluso, pensar que, por primera vez en la historia, podemos abordar
el problema del origen de todo desde un punto de vista científico. La cosmología es hoy en día una ciencia de precisión, basada en la observación de la distribución de galaxias a gran escala por todo el cosmos, así como en minuciosas mediciones de las propiedades del fondo cósmico de microondas. Este fondo es una reliquia del Big Bang, una radiación fósil que nos llega de todas partes del cielo y que se originó unos 380.000 años después del Big Bang, cuando el universo aún estaba empezando. En este artículo haremos un repaso de las cosas que hemos ido aprendiendo y de las muchas incertidumbres que todavía nos quedan. El Principio Pero volvamos al principio. La gran mayoría de los científicos aceptan el paradigma de la inflación, según el cual todo el universo observable estaba concentrado hace unos 13 .800 millones de años en un espacio tan minúsculo como inconcebiblemente denso y caliente. No sabemos si ese pequeño microuniverso era todo lo que había. No sabemos si existía algo fuera. En realidad no sabemos si existía un "fuera".
EL FIN DEL UNIVERSO DENTRO DEL MODELO ESTÁNDAR Al igual que tuvo un comienzo, el universo tendra un fin. y ese destino final dependerá en gran medida del comportamiento de la energia oscura. Dentro del modelo estandar ( o con pequeñas variaciones) se han considerado las siguientes posibilidades. Big Crunch: Si la densidad del universo fuera superior a la densidad critica, la gravedad terminará por dominar. Irá frenando la expansión hasta detenerla y, posteriormente, hacer que las galaxias caigan nuevamente unas sobre otras en un colapso cósmico que daria lugar a una nueva singularidad, similar al Big Bang original. Esta situación daria lugar a un nuevo comienzo y, por tanto, un ciclo eterno de creación-destrucción en sigularidades sucesivas (ciclo Big Bang-Big Crunch). Este modelo recibió considerable atención durante la segunda mitad del siglo xx, ya que la idea de un ciclo cósmico eterno es agradable desde un punto de vista filosofico ( nos evita enfrentarnos a la inquietante perspectiva de un fin de toda la existencia) y ademas resuelve, o mas bien esquiva, preguntas dificiles sobre las condiciones iniciales: ¿ Qué habia antes? ¿Por qué el universo es como es y no de cualquier otra forma posible? La respuesta en un universo ciclico
infinito es que esas condiciones pueden ir cambiando y en este momento nos encontrams con estas en particular. Sin embargo, con las observaciones tan detalladas que hemos venido obteniedo en los primeros años del siglo xxi, tanto del fondo de microondas como de la expansión del universo, este modelo parece estar casi descartado al dia de hoy. A no ser, claro está, que el universo nos vuelva a sorprender con un cambio de comportamiento. Muerte Fria: La segunda ley de la termodinámica nos lleva a una inexorable conclusión. Como sistema aislado que es, el universo va aumentando continuamente la entropía hasta que, en algún momento, llegue a su máximo. La entropía es una cantidad que, grosso modo, podemos considerar que nos mide el estado de desorden macroscópico de un sistema. Cualquier proceso, cualquier cambio, que tenga lugar en cualquier lugar, acarrea indefectiblemente un aumento de la entropía total.
El problema es que estas dos teorías son incompatibles entre sí y aún no se ha encontrado la forma de hacerlas coexistir. La primera nos describe el comportamiento del espacio y el tiempo. Es una teoría de la gravedad, interpretada como una deformación del espacio-tiempo producida por la presencia de masa y energía. La segunda nos describe la materia, la formación de partículas elementales y sus interacciones. Por fortuna, para casi cualquier propósito práctico, es suficiente considerar una sola de estas teorías y olvidamos de la otra. Para estudiar el universo a gran escala, los efectos cuánticos son irrelevantes y utilizamos la relatividad. Para entender la materia a nivel microscópico, no nos importa la curvatura del espacio-tiempo y usamos la cuántica. Por desgracia, ese instante inicial del Big Bang es justamente el caso paradigmático en el que las dos teorías son importantes. Los físicos teóricos se devanan los sesos intentando encontrar la ansiada teoría del todo, que pueda juntar estas dos grandes teorías para lograr una descripción cuántica de la gravedad. El esfuerzo más desarrollado en la actualidad es la llamada "teoría de cuerdas"[l], que postula un espacio-tiempo de 11 dimensiones, de las cuales solo podemos percibir 4. Pero la teoría de cuerdas, al igual que sus competidoras como la gravedad de bucles cuánticos, se encuentra todavía en construcción y de momento no nos aporta soluciones al problema del Big Bang.
Energía fantasma y Big Rip: Hemos dicho que las observaciones son compatibles con que la energía oscura sea una constante cosmológica. Sin embargo, es posible que no sea constante y que pueda exhibir variaciones suficientemente pequeñas como para que no las podamos observar. A estas formas de energía oscura, con variaciones en el espacio o en el tiempo, se las denomina campos de quintaesencia. Un caso particularmente interesante es el que se denomina energía fantasma, en el que la energía oscura se convierte en una fuerza irresistible que termina por destruir el universo. En este caso, que puede ser muy cercano al de la constante cosmológica, el espacio se expande aceleradamente hasta producir una singularidad inversa a la del Big Bang, que consiste en alcanzar un tamaño infinito en un tiempo finito. A medida que el cosmos
se acerca al instante de la singularidad, el espacio crece más rápido entre los objetos de lo que las fuerzas fundamentales los pueden mantener unidos. Primero, se disgregan las estrellas de las galaxias, luego los planetas se separan de las estrellas. Más adelante, las fuerzas moleculares son superadas por la expansión cósmica, donde los planetas se despedazan y las moléculas se deshacen hasta quedar reducidas a átomos. Lo mismo ocurre con las estrellas. Finalmente, los propios átomos se rompen en núcleos y electrones sueltos hasta que, poco antes de la singularidad, las partículas subatómicas también se rompen en sus componentes fundamentales. Un final dramático y espectacular, sin duda digno de un universo tan rico y complejo como el nuestro. Personalmente, lo encuentro el final más atractivo. Puestos a tener un final de todas las cosas, que sea a lo grande.
"Pareciera que Einstein tenía razón ,.._. hasta cuando se equivocaba porque la constante cosmológica, el mayor error de su vida', ha sido recuperada para los modelos cosmológicos más recientes"
Orígenes inesperados del universo Después de la inflación, el universo continúa expandiéndose, pero ahora ya sin aceleración. La teoría de la relatividad general nos dice que es el propio entramado del espacio el que se expande. La distancia entre dos galaxias muy alejadas va creciendo como si continuamente se estuviera generando espacio nuevo entre ellas. Los fotones que se mueven por el espacio en expansión van perdiendo energía. Su velocidad sigue siendo la misma, puesto que la velocidad de la luz no varía, pero su longitud de onda aumenta, su frecuencia de vibración disminuye y su energía se enfría. En astrofísica se habla de corrimiento al rojo. En 1929, Edwin Hubble descubrió que las galaxias distantes presentaban un corrimiento al rojo, mayor cuanto más distantes fueran. A esta relación entre distancia y corrimiento se conoce como ley de Hubble y fue la primera evidencia observacional de que el universo se está expandiendo. En realidad, la expansión ya había sido predicha dos años antes por Georges Lemrutre, un sacerdote católico que además era físico y matemático. Lemaí':tre había estudiado las ecuaciones del campo gravitatorio de Albert Einstein, llegando a la entonces sorprendente conclusión de que el universo no podía ser eterno e inmutable, como se pensaba hasta la fecha, sino que debió de haber tenido un comienzo en el tiempo. Einstein inicialmente repudió esta idea y ambos físicos mantuvieron un apasionante debate que acabó siendo de gran importancia en el desarrollo histórico de la cosmología. La idea de la expansión del universo no sufrió muchos más cambios durante casi un siglo. Se pensaba que la gravedad iría, poco a poco, frenando ese ritmo de expansión a medida que las galaxias tiraban unas de otras. La duda era si existía suficiente materia como para que al final la gravedad se impusiera, detuviera la expansión e hiciera al universo colapsar de nuevo sobre sí mismo en un Big Crunch, dando lugar a un ciclo infinito de Big Bang-Big Crunch. Esta incertidumbre no solo se relaciona con el futuro del universo sino también con la geometría actual del espacio.
"La energía oscura es muy débil, para lo que esperaríamos ... y aun así, domina la dinámica actual del universo"
El fondo cósmico de microondas nos muestra un mapa de cómo era el universo hace 13.800 millones de años. Las pequeñísimas irregularidades que vemos en el fondo cósmico de radiaciones son las semillas de lodo lo que se formó después. Imagen efectuada por la sonda WMAP de la NASA con la anisotropía de la temperatura del fondo cósmico de radiaciones.
con él la constante cosmológica. Según algunos historiadores, llegaría a decir más tarde que introducirla había sido "el mayor error de su vida". En teoría cuántica de campos, se puede asociar la energía oscura con las fluctuaciones cuánticas del vacío. Paradójicamente, los cálculos que se han hecho sobre la densidad de energía que tendría el vacío cuántico arrojan una cifra que es superior en ¡ 120 órdenes de magnitud! Es decir, el cálculo de la energía del vacío es 10120 (¡un uno seguido de 120 ceros!) la que observamos como energía oscura. Esta es la mayor discrepancia jamás obtenida entre teoría y observación en toda la historia de la Física. domina la dinámica actual del universo.
Las ecuaciones del campo gravitatorio de Albert Einstein son incompatibles con un universo estático, que era la idea dominante en su época. Para reconciliar sus ecuaciones con esta idea, Einstein introdujo en 1917 un término adicional a sus ecuaciones: la constante cosmológica. Este término tiene una forma extraordinariamente simple y ejerce un efecto que se opone a la gravedad, una especie de presión del espacio que podría contrarrestar a la gravedad. El término cosmológico no salía de forma natural de la teoría. Fue puesto explícitamente para ejercer este efecto "antigravitatorio". Einstein eligió una constante porque era la forma más simple de hacerlo. Sin embargo, unos años más tarde quedó demostrada observacionalmente la expansión del universo, acabando con el prejuicio dominante del cosmos estático. Como buen científico, Einstein aceptó las nuevas evidencias y desechó el paradigma estático, y
Según la teoría de cuerdas, nuestro universo observable es una pequeña parte de un espacio más grande que tiene más dimensiones que las tres que vemos directamente. Las otras dimensiones pueden ser de tamaño microscópico y estar plegadas en una forma conocida como variedad Calabi-Yau. Nuestro universo observable podría estar en una membrana, o simplemente en una "brana", acomodada en el extremo de lo que los físicos llaman "Garganta" o bajo una forma plegada como el asa de una taza de té.
UNIVERSO FÉNIX: ESCENARIO EKPYROTICO Nuestro universo sería un mundo-brana o membrana multidimensional y estaría interactuando con otro mundo-brana, entendible como otro universo. B Big-Bang correspondería a la colisión de nuestro brana con el otro colindante, iniciando así un proceso de expansión y contracción que se iría repitiendo cíclicamente. A su vez, cada galaxia seguiría su propio camino en forma de reloj de arena a través del espaciotiempo.
La gravedad se puede propagar por la quinta dimensión y hace que los dos universos estén en interacción gravitatoria mutua. El otro universo estaría fuera de nuestro alcance, no podemos verlo ni tocarlo, pero sí sentir su gravedad.
Cuando los mundos-brana colisionen, convertirían su energía cinética en materia y radiación. Esta colisión sería el Big Bang.
Los dos universos detienen su movimiento de separación y comienzan a aproximarse otra vez, propiciando un nuevo ciclo.
Los mundos-brana rebotarían. Empezarían a expandirse. La materia se agruparía en estructuras como los cúmulos de galaxias
Conforme los mundos-brana se separan, la fuerza atractiva entre ellos los va ralentizando. La materia se diluye.
Cosmología Cíclica Conforme: Esta teoria propuesta por Roger Penrose y considera un escenario muy original. El resto de modelos cíclicos parten de un pequeño punto que da lugar al Big Bang, se expande hasta el tamaño actual, y luego de alguna forma se tiene que volver a contraer para hacerse de nuevo pequeño y reiniciar el ciclo. Penrose sugiere otra posibilidad [9]. No existe una fase de contracción. El final de cada ciclo es equivalente al principio salvo por un factor de escala, de ahí el adjetivo conforme en el nombre de este modelo, un concepto matemático que hace referencia a la invariancia de escala. Para entender esta cosmología, consideremos el hecho de que, según el modelo estándar, el universo comienza con una etapa de inflación, caracterizada por una expansión acelerada. Consideremos ahora que, en la fase actual de la vida del universo, nos encontramos en una etapa de
expansión acelerada que comenzó hace 5.000 millones de años. Penrose se dio cuenta de que estas dos fases, la inflación y la etapa actual, son formalmente iguales desde el punto de vista matemático, salvo por un factor de escala. Las escalas son diferentes porque la inflación duró una minúscula fracción de segundo mientras que la etapa actual lleva miles de millones de años. En cuanto a tamaños, la inflación se produce en un espacio inferior al de un átomo mientras que el universo actual mide miles de millones de años-luz. La audaz propuesta de Penrose es que estos cambios de escalas son irrelevantes. Cada ciclo termina con una expansión acelerada como la que vivimos actualmente, que dará lugar a un universo mucho más grande y mucho más lento que el anterior. "No existe evidencia empírica de la hipótesis de multiverso"
ANTROPOLOGIA
DE LAS AGUAS PRIMORDIALES A MATRIX
EL ORIGEN DEL COSMO EN LA RELIGIONES
Quién no ha oído hablar del "diseño inteligente"? Las versiones religiosas de la cosmogénesis nunca se han llegado a pasar de moda. Siguen ahí, perfectamente activas, cautivando la imaginación de todo el mundo, incluidos los científicos. La versión actual de la creación ex nihilo por parte de una voluntad sobrehumana trascendente fue llamada "diseño inteligente" en los años 80 por Charles B. Thaxton [1]. Thaxton y sus seguidores sostienen que el diseño inteligente es el resultado lógico de una argumentación coherente con los datos científicos disponibles. De hecho, niegan que su hipótesis sea una creencia religiosa y evitan llamar dios a El Diseñador, aunque lo cierto es que es como una "fuerza vital extraterrestre" de algún modo conectada con Cristo, en palabras de William A. Dembski [2]. Sus detractores, entre ellos instituciones científicas bien consolidadas, sostienen que el diseño inteligente es un artificio retórico que no se basa en datos sino en la contemplación de la exquisita complejidad del cosmos (sus constantes, sus leyes) atribuyendo su misteriosa génesis al sospechoso habitual. Conjeturas superpuestas El ser humano ha creído que el origen fue de cientos de modos, con la participación de innumerables diseñadores, partiendo de diversas materias primigenias, desarrollando episodios a cada cual más insólito y postulando innumerables cielos, paraísos, limbos, nirvanas, esferas, mundos e inframundos. A diferencia
"Son los relatos religiosos los que nos proporcionan el mayor acervo imaginativo a la hora de pensar cómo empezó todo"
de las teorías científicas, una característica típica del acervo religioso sobre la creación es la redundancia teórica. Desechando la navaja de Occam (la simplicidad explicativa perseguida por la ciencia), una misma comunidad de creyentes puede entender la espléndida complejidad del mundo a través de abigarradas conjeturas superpuestas que remiten a tres o cuatro versio-
"Otros egipcios pensaban que la pareja primordial creadora del mundo eran Geb y Nut. Nut (el cielo) desnuda y arqueada como la bóveda celeste, yace sobre su marido Geb (la tierra), mientras Shu intenta separarlos generando así la atmósfera" nes distintas del origen de todo. Esta riqueza de versiones es coherente con la propia diversidad religiosa de las diferentes culturas y también refleja la ausencia de un sentido evolutivo del conocimiento. Si en la ciencia se espera que las últimas teorías refuten a las anteriores explicando mejor los hechos (aunque sabemos que no es exactamente así), el pensamiento religioso es plural y ahonda comprensivamente en las múltiples dimensiones de lo real (en este caso, del origen del mundo) acumulando significados, narraciones, razonamientos y símbolos. En el Egipto faraónico más antiguo se creía que de una gran diosa identificada con las aguas primordiales, Nun, empezó el mundo dando a luz a Atón, el padre de otros dioses. En la época de Heliópolis, se pensaba que Atón (también identificado como Ptah, Khepri y Ra) creó el mundo por sí solo. En otros lugares de la región se decía que Khepri se creó a sí mismo al pronunciar su propio nombre, creando a la pareja primordial Shu y Tefnut, que a su vez, en una unión incestuosa que se recrea en las propias dinastías gobernantes, dieron nacimiento al dios Geb (tierra) y la diosa Nut (cielo). Otros egipcios pensaban, sin embargo, que la pareja primordial eran propiamente Geb y Nut. Y en la época de más influencia griega, se especulaba con que una carcajada de Atón-Ra inició el mundo, dando lugar a la luz.
Origen del cosmos en las religiones
Aguas primordiales Un modelo alejado del imaginario cristiano (y del abrahámico, en general) son las cosmogonías sin dioses preexistentes. Sintetizando las muchas tesis al respecto, halladas en todos los continentes, en el origen de todo se postula un caos preexistente: algún tipo de materia informe e indiferenciada en un estado estático del ser, atemporal y anterior a toda conciencia. Esta materia es cosa, situación y momento, pues la diferencia entre la materia, el espacio y el tiempo todavía no ha llegado a ser. Diferentes religiones lo han imaginado como una oscuridad impenetrable, como un aliento universal, como una gota de leche, como un huevo cósmico o como un océano que contiene el potencial de la creación. Como ha señalado David A. Leemings [4], el motivo creacional más extendido en todo el mundo es una variedad de esta categoría: las aguas primordiales, que aluden simbólicamente a las aguas del parto humano. Uno de los más antiguos relatos conocidos de la creación, el poema babilonio Enuma Elish (estimado hacia el siglo XI a.C.), parte de la preexistencia de una masa acuática originalmente indiferenciada, que devendría en la pareja primordial Tiamat (la gran madre) y Apsu (el esposo agua dulce), de los que nacerían varias generaciones de dioses, entre ellos los Anunnaki y el héroe al que se dedica el poema, Marduk, creador de los seres humanos y destructor del orden matriarcal mítico.
cielo, convirtiéndose él mismo en la tierra. En Samoa, también el creador nació de un huevo que flotaba en las aguas primordiales y a las que fertilizó, haciendo nacer las islas y la tierra. Incluso una leyenda finesa dice que la diosa madre, Ilmatar, sumergida en las aguas del océano después de caer del cielo, permitió a los pájaros poner sus huevos sobre su rodilla emergida y al romperse los huevos se fertilizaron las aguas, naciendo el mundo. Como símbolo, el huevo representa de una forma fácil al entendimiento un estado primigenio de indiferenciación, totalidad y potencialidad que permite pensar el caos original (así como la entropía) de un modo concreto, si bien puede decirse lo mismo de otros motivos míticos. Tanto el huevo como las aguas primordiales remiten simbólicamente al nacimiento en dos formas que resultan familiares para el ser humano: la de los mamíferos y la de los ovíparos. En la misma lógica concreta, otros relatos remiten al proceso vegetal, especialmente aquellos que Charles Long llamó "mitos de emergencia".
El huevo cósmico Aunque suene extraño a la herencia cristiana, el huevo cósmico es otro de los motivos míticos más extendidos e interesantes. Un mito de origen chino describe un gran huevo cósmico que contenía al primer ser, Pangu, un gigante que diferenció el caos separando los opuestos. El pueblo Dogon de Mali cuenta que, en el principio, el mundo era un huevo que sufrió siete grandes sacudidas de las que surgieron dos sacos amnióticos y los dos gemelos creadores. En la Polinesia, un mito tahitiano relata que el gran dios Taaroa nació de un huevo cuya cáscara formó el
"El huevo cósmico es otro de los motivos míticos más extendidos e interesantes"
"Tradiciones indias posteriores identificaron el origen del mundo con el desmembramiento que VisnĂş hizo de sĂ mismo"
El lugar de la mente en el cosmos Que el universo sea una ilusión (Maya, Altjeringa, Matrix) es una inquietud existencial recurrente, con una larga tradición filosófica, y no sólo religiosa, desde las paradojas de Zenón al genio maligno de las meditaciones cartesianas, pasando por la caverna platónica. Después de todo, en el origen de la pregunta por el origen del cosmos late la preocupación característicamente humana por conocer qué somos, qué es la realidad y si podemos "realmente" conocerla. Tanto si la respuesta llega desde la imaginación religiosa, la filosófica la científica, lo cierto es que la imaginación es una de las herramientas fundamentales del conocimiento. Y el papel de la imaginación en el origen del mundo ha resultado ser el segundo debate en importancia entre la religión y la ciencia, después del asunto del diseño inteligente. Expresado de una forma un tanto cartesiana, el debate sobre el llamado "principio antrópico", planteado por John D. Barrow y FrankJ. Tipler [8], plantea si acaso imaginamos la cosmogénesis porque la cosmogénesis ya anticipó que la imaginaríamos. Por lo que respecta a las connotaciones religiosas, la cuestión es que si la cosmogénesis ya anticipó nuestra naturaleza imaginativa, quizá en última instancia, estamos atrapados en el producto de una ensoñación
primigenia como narran los mitos asociados al sueño. ¿Podríamos tomar conciencia de ello? ¿Podríamos despertar de la simulación de Bostrom, del sueño de un dios, de la suspensión en Matrix? Desde un punto de vista religioso, sí.
REFERENCIAS [1] C. B. Thaxton, O/ Pandas and People, Haughton Publishing Company, Boston, 1989. [2] W A. Dembski, Intelligent Design: The Bridge between Science and Theowgy, Intervarsity Press, Westmond, 1999. [3] E. Gilson, La philosophie au mayen dge, Payot, París, 1952. [ 4] D. A. Leemings, Creation Myths o/ the World, Greenwood, Santa Barbara, 2010. [5] C. Long, Alpha: the myths o/ creation, George Braziller, Nueva York, 1963. [6] N. Bostrom, Philosophical Quarterly, 53(21) (2003) 243- 255. [7] Pew Research Center, The Global Religious Landscape, Pew Research, Washington D.C., 2012. [8] J. D. Barrow y F. J. Tipler, The Anthropic Cosmological Principie, Oxford University Press, Oxford, 1986.
Neurociencia
¿TENEMOS NUESTRA MENTE PREPARADA PARA ENTENDER EL UNIVERSO?
HACIA UNA NEUROCOSMOLOGÍA La física y astrofísica actuales manejan categorías y conceptos imposibles de entender por nuestra mente de una manera intuitiva. En este artículo se plantea la posibilidad de mejorar nuestro cerebro para comprender con más facilidad los últimos descubrimientos del universo. Se revisan los experimentos más recientes realizados con sustancias farmacológicas, manipulación genética y biotecnología. Nos preguntamos si estamos a las puertas de una nueva revolución cognitiva. "Si el cerebro humano Juera tan simple que pudiéramos entenderlo, seríamos tan simples que no podríamos."
La mecánica cuántica y la Teoría de la Relatividad, que hasta hoy ofrecen la mejor explicación a lo que sucedió alrededor del Big Bang, ponen en entredicho dos pilares de nuestra experiencia cognitiva diaria. Uno es el principio de causalidad y el otro la escala temporal: todo efecto tiene una causa y ésta precede en el tiempo al efecto. Nuestros procesos cognitivos están estructurados conforme a esos dos planteamientos y cualquier evento que los contradiga no puede ser comprendido de manera natural, es decir, mediante observación directa del mundo macroscópico ni por la experiencia de la vida diaria. Podemos acercarnos a tales conceptos físicos con metáforas, analogías, fórmulas, comparaciones y únicamente profundizar en ellos mediante miles de páginas escritas y potentes ordenadores.
Nuestra especie lleva en la Tierra unos 200.000 años, pero las asombrosas capacidades cognitivas que nos permiten preguntarnos por cuestiones metafísicas como la existencia de Dios, la eternidad, lo infinito o la muerte parece ser que no comenzaron hasta hace aproximadamente 70.000 años según podemos deducir al observar, por ejemplo, un enterramiento humano con esa datación, un ornamento prehistórico basado en una abstracción o una pintura rupestre con alto contenido simbólico [ 4]. ¿Cómo surgieron esas capacidades cognitivas superiores? Realmente, no lo sabemos. Lo más probable es que aconteciera algún tipo de mutación genética que permitió
el desarrollo del lenguaje y, a partir de ahí, de manera exponencial ca-evolucionaran otras capacidades cognitivas relevantes ligadas a la abstracción, el pensamiento simbólico, la recursividad, etc. El hecho es que nuestra especie ha pasado de ser un mamífero más, depredador, carroñero y oportunista, que andaba por la sabana africana sin ningún impacto especial sobre su entorno, al pintor simbólico de las cuevas de Altamira en poco más de 150.000 años o al constructor del Iphone en sólo 15.000 años. Y la mayoría de adelantos del siglo XX, por ejemplo los ordenadores, no hubieran sido posibles sin la tan contraintuitiva mecánica cuántica. Parece mucho tiempo, pero en el fondo no es nada comparado con los 3.500.000.000 años que suponemos tiene la vida en nuestro planeta. ¿Cuál será la próxima revolución cognitiva? ¿A dónde nos llevará? ¿Será el fin de nuestra especie? Parece claro que no será natural en el sentido del devenir normal de los períodos evolutivos que se rigen por relojes con cientos de miles de años. La muerte física es sólo un problema técnico que se resolverá de manera científica, probablemente, en los próximos 100 o 200 años. Hemos pasado de una esperanza de vida de 25 años en el pleistoceno a 40 años en el siglo XIX y sólo en los últimos 100 años hemos duplicado esa longevidad hasta llegar a los 80 [5]. Se abre un horizonte apasionante, no sin ciertos riesgos, sobre lo que vamos a hacer con nuestro principal centro de procesamiento de información: el cerebro.
Neuromejora farmacológica
"Si la mecánica cuántica y la Teoría de la Relatividad explican mejor lo que sucede, ¿no debería nuestro organismo evolucionar para llegar a experimentarlo de manera intuitiva?"
Desde hace milenios estamos al corriente de sustancias que, al introducirlas en nuestro organismo por vía oral, nasal o mediante una simple inyección, afectan a nuestro sistema nervioso de maneras y grados diferentes para experimentar sensaciones placenteras, aumentar nuestra actividad o tener un estado diferente de conciencia.
Hacia una neurocosmología El mundo de las drogas y estimulantes se basa en este hecho, pero tiene efectos secundarios que muchas veces dañan nuestro organismo de manera irremediable o, incluso, provocan la muerte. ¿Cuál sería nuestra posición ética si pudiéramos sentir el placer hedónico de la heroína, la atención producida por el café, la hiperactividad de la cocaína, los estados alterados de conciencia del LSD o dispusiéramos de otras sustancias similares, pero sin los contraproducentes efectos secundarios? ¿Y si pudiéramos hacer un cóctel con todas ellas y mejorar toda esas capacidades cognitivas a la vez y de manera habitual y sostenida? Estudios recientes en LSD muestran que la disolu-ción del ego y su fusión con el entorno no es un estado de consciencia disminuido, sino que es simplemente un estado de la consciencia diferente. La consciencia parece ampliarse al mundo que nos rodea y percibimos un todo donde nuestro ego está integrado y es más holístico. Según Robín Carhart-Harris del Imperial College de Londres: "En condiciones normales, nuestro cerebro se basa en redes independientes que realizan funciones especializadas por separado, como ver, moverse u oír. Bajo los efectos del LSD, la separación entre estas redes se rompe y, en su lugar, vemos un cerebro más integrado o unificado"[6]. Así, la realidad percibida con el uso de estas sus-
tancias no es más ilusión que la que percibimos en estado normal de consciencia. La realidad siempre es una interpretación de nuestro cerebro y de las aferencias sensoriales que recibimos. Por lo tanto, no es descabellado pensar que el uso de LSD pudiera aumentar temporalmente nuestra capacidad intelectual. Es sabido que varios artistas atribuyen a este tipo de sustancias psicodélicas un elemento fundamental en la creación de su obra. Pero también en el campo de los hallazgos cientí ficos encontramos ejemplos. Francis Crick, el descubridor de la estructura de doble hélice del ADN, atribuyó su logro a pequeñas dosis de LSD que tomaba regularmente para mejorar su capacidad y forma de pensar. Sobre todo, lo que buscaba era librarse de las ideas preconcebidas y propiciar nuevas aproximaciones a los problemas tradicionales. Precisamente, si queremos comprender los misterios del universo la interacción a nivel subatómico de las partículas, tal vez debamos afrontar otras formas de aproximación si los caminos tradicionales no nos dan las explicaciones que demandamos.
"¿Cuál sería nuestra posición ética si pudiéramos sentir el placer hedónico de la heroína, la atención producida por el café, la hiperactividad de la cocaína ... pero sin los contraproducentes efectos secundarios?"
"El uso de la farmacologĂa para mejorar nuestra capacidad cognitiva, aunque es elevado, a corto plazo, no parece que pueda crear una revoluciĂłn en nuestra manera de procesar la informaciĂłn".
"Ese coprocesadir podria presentar ante nuestra conciencia nuevas categorias mentales. Por ejemplo, estructuras con mas de 3 dimesiones o el concepto de infinito sin necesidad de hacer analogias"
Conclusión Parece que el futuro nos depara dos grandes tipos de mejoras: la capacidad de comunicación y las optimizaciones internas. Dando un paso más, muchas veces cuando pensamos lo que hacemos es "comprimir" o "simplificar" el pensamiento en lenguaje para poder transmitirlo fuera de nuestro cerebro. ¿Cuántas veces hemos oído aquello de "no me salen las palabras para expresar lo que siento"? El lenguaje es comunicación a baja resolución. En el futuro puede que no sea necesario tener que hacer esa compresión o simplificación, ya que conseguiremos transmitir sa experiencia cognitiva digitalmente hacia fuera, bien para almacenarla o bien para compartirla con otra persona. A su vez, este receptor de nuestras experiencias cognitivas no necesitará interpretarlas desde el lenguaje como venimos haciendo desde hace milenios, sino que recibirá directamente la experiencia cognitiva en su totalidad, dotada de sus aspectos objetivos como subjetivos. Bajo tales circunstancias, el pensamiento colaborativo de grupo podría resultar la llave que nos permitiera avanzar hacia nuevas categorías de cognición.
Referencias [1] Diarios La Vanguardia, 7 marzo 2017 y ABC, 5 mayo 2017, respectivamente. [2] Yuval Noah Harari, De Animales a Dioses, Debate, Barcelona, 2015. Cita tomada del diario La Nación, 17 enero 2015 [3] D. Narvaez,J. Panksepp, A. Schore, yT. Gleason (Eds.), Evolution, Early Experience and Human Development: From Research to Practice and Policy, Oxford University Press, Nueva York, 2013.[ 4] F. d'Errico, y C.S Henshilwood, ]ournal o/ Human Evolution, 52 (2007) 142-163. [5]0. Galor y O. Moav, SSRN Electronic Journal (October 2007) [6] M. M. Nour, L. Evans, D. Nutt, y R L. Carhart-Harris, Frontiers In Human Neuroscience, 10 (2016) 269 [7] Y Ikeda, T. Funayama, A. Tateno et al., Psychopharmacology (2017) 11-13 [8] A. S. Patel, Tremar Other Hyperkinet Mov (NY ), 7 (2017) 447.
FRONTERAS DE LA
CIENCIA People Editorial Board. Editor-in-Chief: José Gómez Galán, PhD, PhD. Editor: Juan José Sánchez-Oro, MA. Associote Editors: Daniel Andreas Verdu Schumann, Ph.D., U. Paderborn, Germany; Eloy López Meneses, PhD., U. Pablo de Olavide, Spain; Fabrizio Manuel Sirignano, PhD., U. Suor Orsola Benincasa, ltaly; Mónica Cornejo Valle, PhD., U. Complutense, Spain. /nternationa/ Editorial Advisory Board: Antonio Cortijo Ocaña, Ph.D., U. California Santa Barbara, USA; Antonio Piñero Sáenz, PhD., U. Complutense, Spain; Carmen Rosa Coloma Manrique, PhD., U. Católica, Peru; Carolina Silva Sousa, PhD., U. Algarve, Portugal; Edileuza de Freitas Miranda de Mendonc;;a, PhD., Conselho de Educac;;ao de Goionia, Brazil; Edgard G. Rivera-Valentín, PhD., University Space Research Association, Puerto Rico - USA; Francesca Marone, PhD., U. Napoli Federico 11, ltaly; Javier Loredo Enríquez, PhD., U. Iberoamericana, Mexico; José Carlos Escudero García, PhD., U. 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Externa/ Collaborators: Antonio Hilario Martin Padilla, MA.; Chris Aubeck; Loli Higuera Padilla, MA.; Luis Félix Marín Recio, MS.; Santiago Velasco Sol, MA. lnstltutional Committee, José F. Méndez Méndez, PhD., SUAGM, Puerto Rico; Carlos M. Padín Bibiloni, PhD., U. Metropolitana, SUAGM, Puerto Rico; E. David Méndez Pagán, PhD., SUAGM, Puerto Rico; Migdalia Torres Rivera, PhD., SUAGM, Puerto Rico; Juan Otero Serrano, PhD., U. Metropolitana, SUAGM, Puerto Rico; Zaida Vega Lugo, PhD., U. Metropolitana, SUAGM, Puerto Rico; Mariwilda Padilla, PhD., U. Metropolitana, SUAGM, Puerto Rico; Ornar Ponce, PhD., U. Metropolitana, SUAGM, Puerto Rico; Nellie Pagán Maldonado, PhD., U. Metropolitana, SUAGM, Puerto Rico; Oiga A. Figueroa Miranda, MA, U. Metropolitana, SUAGM. Puerto Rico. Contact Us: Sistema Universitario Ana G. Mendez (SUAGM). Universidad Metropolitana [UMET). Rectoría, PO Box 21150 San Juan, PR 00928-1150. jogomez@suagm.edu. 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For a paper's evaluation the "double-blind" system will be used. Publication Frequency: The periodicity of the journal will be four issues per year. Audience: The journal is addressed to the scientific community and to society in general. Copyright: Authors sign an exclusive license agreement in which authors reta in copyright but license publication rights to the publisher. Authorization for reproduction of tables, figures, graphs or less than 150 words of text is not necessary; however, the corree! citation of sources of information is required by law. In all other cases appropriate permission and / or authorization must be requested from the Editorial Board in accordance with international legislation on intellectual property protection. Ethics: For all porties involved in the act of publishing [the author, the journal/publisher and the peer reviewer) it is necessary to agree upan standards of expected ethical behavior. 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The structure must contain at least: lntroduction - Status of the Question - Personal Contributions/Personal Perspective on the Problem - Conclusions. 11 is not necessary to follow these sections sequentially, but the whole of the article must include them directly or indirectly. Authors are given the freedom to establish the structure they deem most appropriate, depending on the nature and characteristics of their article. lt can also be by chapters headed with statements that refer to the contents described. (6) Each tille and subtitle of the sections and subsections should be clearly identified by using spaces. (6) Each tille and sub-tille of the sections and subsections must be clearly identified using spaces. As it is also a magazine, it will feature prominent trames, which requires authors to send independent texts (from two to four) containing the most relevan! data or information they wish to highlight. 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