Físicos creen que nuestro universo podría tener dos capas

Un nuevo estudio parece sugerir que podría haber dos realidades. ¿Trama de película de ciencia ficción? Aunque la idea parezca extravagante, no está de más recordar que algunas de estas ideas, a primera instancia extrañas, han resultado ser ciertas, como la de la curvatura del espacio y el tiempo descrita por Einstein. Aun así, muchas otras teorías han terminado siendo meras posibilidades o curiosidades matemáticas, por lo menos hasta la fecha. Así que por qué no preguntarnos, ¿es el nuestro el único universo?

En un nuevo artículo publicado en Physical Review Research, dos investigadores de la Universidad de Maryland han investigan la posibilidad imaginativa de que nuestra realidad sea solo la mitad de un par de mundos que interactúan. 

Según el comunicado de prensa del Joint Quantum Institute (JQI) de la Universidad de Maryland, una segunda realidad no fue exactamente lo que los investigadores Victor Galitski y Alireza Parhizkar se propusieron inicialmente encontrar. 

Experimentar con gráficos de carbono

Sus observaciones descritas en el estudio llegaron cuando estudiaban las capas de grafeno, hechas con hexágonos de carbono, y encontraron patrones de repetición que cambiaban la forma en que se mueve la electricidad.

Ahora, la pareja cree haber encontrado accidentalmente una pista que podría explicar algunos de los misterios de nuestra realidad actual. Basándose en su investigación, se dieron cuenta de que los experimentos sobre las propiedades eléctricas de las láminas de grafeno apiladas prevalecen unas condiciones energéticas especiales que se repiten siempre, produciendo resultados que se parecían a pequeños universos.

A partir de esto, los investigadores concluyeron que estas interacciones energéticas también pueden transferirse y generalizarse a otras áreas de la física, según el comunicado. 

Así, en las pilas de grafeno, la electricidad cambia su comportamiento cuando dos láminas interactúan, por lo que ambos plantean la hipótesis de que podría surgir una física única a partir de la interacción de capas en otros lugares, quizá en todo el universo. En otras palabras, esto significaría que las interacciones energéticas también pueden transferirse a otras estructuras. En consecuencia, hay más de una realidad con electrones que pueden moverse con flexibilidad entre ambas estructuras.

Física de dos universos bidimensionales

Los investigadores resolvieron las ecuaciones de su teoría, llamada gravedad de moiré, y descubrieron que su modelo no solo da una solución plausible al problema de la constante cosmológica, sino que también predice la inflación cosmológica, es decir, una expansión exponencial del universo durante los primeros momentos después del Big Bang, que ahora se considera casi segura, lo que explica muchas propiedades observables del universo.

"Galitski y Parhizkar se dieron cuenta de que la física de dos láminas de grafeno podía reinterpretarse como la física de dos universos bidimensionales en los que los electrones saltan ocasionalmente entre universos. Esto inspiró a la pareja a generalizar las matemáticas para aplicarlas a universos de cualquier número de dimensiones, incluida la nuestra de cuatro dimensiones, y a explorar si un fenómeno similar resultante de los patrones de moiré –que se forman cuando dos patrones repetitivos se superponen y una de las capas se retuerce, se desplaza o se estira– podría aparecer en otras áreas de la física", se lee en el comunicado.

"Sospechoso que funcione tan bien"

El coautor del estudio, Alireza Parhizkar, dijo que los hallazgos podrían resolver muchas preguntas pendientes que tienen los científicos sobre leyes físicas conflictivas o confusas. Según el comunicado, su modelo matemático podría entonces ofrecer una nueva perspectiva para examinar aspectos fundamentales de la realidad, como por qué nuestro universo se expande de la manera en que lo hace y cómo se relaciona con las longitudes más minúsculas que permite la mecánica cuántica.

"Creemos que se trata de una idea emocionante y ambiciosa", dijo Victor Galitski, coautor del estudio, en el comunicado de prensa. "En cierto sentido, es casi sospechoso que funcione tan bien al 'predecir' de forma natural características fundamentales de nuestro universo como la inflación y la partícula de Higgs, tal y como describimos en el artículo preimpreso de seguimiento", agrega Galitski.

No obstante, ambos investigadores concuerdan que se necesita más investigación. "No estamos afirmando en absoluto que tengamos ahora la solución a todas las cuestiones cosmológicas del presente, eso sería arrogante", dijo Parhizkar, en el comunicado de prensa. "Solo estamos planteando una nueva y apasionante tesis con dos realidades en las que actúan fuerzas energéticas similares", agregó.

Editado por Felipe Espinosa Wang.