Desde chicos nos enseñan que vivimos en “el universo”. Uno solo.

Uno con un Big Bang, con galaxias, planetas, materia y energía. Pero… ¿y si ese universo que vemos no fuera el único? ¿Y si fuera apenas una pequeña burbuja en una espuma infinita de realidades paralelas?

Bienvenidos al multiverso: una de las ideas más locas de la física moderna.

Nota de alcance: la palabra “multiverso” no designa una única teoría. La interpretación de Muchos Mundos, la inflación eterna, el paisaje de la teoría de cuerdas y la selección natural cosmológica son propuestas diferentes, con mecanismos, problemas y niveles de evidencia distintos. Ninguna constituye actualmente una confirmación empírica de que existan otros universos.

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El multiverso: una intuición que no nació en Marvel

Aunque Hollywood nos regaló versiones divertidas del multiverso, la idea no nació en los cómics. En realidad, surgió de la física teórica, tratando de explicar mejor lo que ya sabemos, o lo que no terminamos de entender. ¿Cómo apareció esta idea?

A veces, en ciencia, cuando una teoría se empuja hasta el límite, empieza a sugerir cosas que parecen de ciencia ficción. Eso pasó con la física cuántica, la teoría de cuerdas y otras ramas. Todas, en algún punto, chocan con la intuición. Y nos empujan a preguntarnos: ¿estamos realmente solos en este universo?

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La física cuántica y los muchos mundos

En la base del universo está la mecánica cuántica, que estudia de qué está hecho todo lo que conocemos.

Lo pequeño de lo pequeño: átomos, partículas, campos.

En mecánica cuántica, un sistema puede representarse mediante una superposición de resultados posibles. Qué significa exactamente esa superposición y qué ocurre durante una medición depende de la interpretación de la teoría.

Hugh Everett propuso una formulación en la que el estado cuántico universal evoluciona sin un colapso fundamental. Los distintos resultados quedan descritos de forma relativa a diferentes estados del observador y del sistema. En el lenguaje popular, esto suele representarse como una ramificación en “muchos mundos”, aunque no significa que el universo se divida físicamente cada vez que una persona toma una decisión cotidiana (Everett, 1957).

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Inflación cósmica y universos burbuja

Otra posible ruta hacia un multiverso aparece en ciertos modelos de inflación eterna. La inflación propone que el universo temprano atravesó una etapa de expansión extremadamente acelerada. En algunos modelos, esa expansión puede terminar en ciertas regiones mientras continúa en otras, produciendo regiones causalmente desconectadas conocidas como universos burbuja o universos de bolsillo (Planck Collaboration, 2020; Guth, 2007).

Estas regiones no tendrían necesariamente leyes físicas diferentes. Para obtener distintos valores de constantes, partículas o dimensiones efectivas suele ser necesario combinar la inflación eterna con hipótesis adicionales, como diferentes estados de vacío dentro de la teoría de cuerdas.

Es una posibilidad derivada de determinados modelos, no una observación directa de otros universos.

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La teoría de cuerdas y las 10 dimensiones

La teoría de cuerdas es uno de los intentos más ambiciosos de unificar la física cuántica y la gravedad, y llegar a la teoría del todo.

Intenta describir partículas e interacciones mediante objetos extendidos unidimensionales cuyos distintos modos de excitación corresponden a diferentes estados de partículas.

Las teorías de supercuerdas se formulan generalmente en diez dimensiones espacio-temporales, mientras que la teoría M introduce una descripción relacionada de once dimensiones. Para explicar por qué observamos solo tres dimensiones espaciales grandes, las dimensiones adicionales se consideran compactificadas o enrolladas a escalas extremadamente pequeñas (Witten, 1995).

El modo en que esas dimensiones se compactifican, junto con diferentes configuraciones de campos y flujos, podría producir numerosos estados de vacío con partículas, constantes y leyes efectivas distintas. Este conjunto de soluciones posibles se conoce como paisaje de cuerdas (Bousso & Polchinski, 2000).

Sin embargo, que las ecuaciones admitan muchas soluciones no prueba que cada solución corresponda a un universo realmente existente.

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El universo como red de información: holografía, fractales y selección cósmica

Los agujeros negros revelaron una relación inesperada entre gravedad, termodinámica e información. Bekenstein propuso que los agujeros negros poseen entropía y Hawking mostró que los efectos cuánticos permiten atribuirles temperatura y radiación. En este marco, la entropía de un agujero negro es proporcional al área de su horizonte de eventos (Bekenstein, 1973; Hawking, 1975).

Este resultado inspiró el principio holográfico: la posibilidad de que una teoría física formulada dentro de una región con gravedad tenga una descripción equivalente en una frontera de menor dimensión.

La correspondencia AdS/CFT ofrece el ejemplo matemático más desarrollado: relaciona determinadas teorías gravitatorias en espacios anti-de Sitter con teorías cuánticas sin gravedad definidas en su frontera (Maldacena, 1998).

“Holográfico” no significa que seamos imágenes falsas proyectadas sobre una pantalla. Significa que dos teorías formuladas en dimensiones diferentes podrían contener la misma información física. Todavía no se ha demostrado que nuestro universo completo admita exactamente esa descripción.

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El espacio-tiempo como información emergente

Hasta ahora vengo hablando del multiverso como si los universos fueran “lugares”: burbujas cósmicas, ramas cuánticas, regiones separadas o dimensiones escondidas. Pero hay una posibilidad todavía más profunda: El espacio y el tiempo podrían no ser el escenario fundamental donde existen los universos. Tal vez sean propiedades emergentes.

Esto suena extraño, pero la física ya conoce muchos ejemplos de emergencia. La temperatura, por ejemplo, no existe en una molécula aislada. Una molécula puede moverse más rápido o más lento, pero no tiene “temperatura” en el sentido completo. La temperatura aparece cuando hay muchísimas partículas interactuando y podemos describir su comportamiento colectivo.

Con el espacio-tiempo podría ocurrir algo parecido.

Quizá el universo no esté hecho, en su nivel más profundo, de objetos ubicados dentro de un espacio. Quizá el universo esté hecho de relaciones cuánticas, información y entrelazamiento. Lo que nosotros llamamos “espacio” sería entonces la forma macroscópica en que se organiza esa información.

Dicho de forma simple: las cosas no estarían cerca porque existe primero una distancia espacial entre ellas. Podrían parecer cercanas porque sus estados cuánticos están profundamente relacionados.

La distancia sería una traducción geométrica de la información.

Esta idea aparece en algunas de las líneas más avanzadas de la física teórica contemporánea. Autores como Sean Carroll han defendido que quizá el camino correcto no sea tomar el espacio-tiempo clásico de Einstein e intentar “cuantizarlo”, sino empezar desde la mecánica cuántica y reconstruir el espacio-tiempo como una consecuencia del entrelazamiento.

La imagen cambia por completo. El espacio ya no sería el piso sobre el que se apoyan las cosas. El espacio sería una red de relaciones.

El tiempo tampoco tendría por qué ser una corriente universal que fluye igual para todo. Podría ser una forma emergente de ordenar cambios, correlaciones y recuerdos dentro de ciertos subsistemas del universo.

Y si el espacio-tiempo no es fundamental, entonces la pregunta por el multiverso cambia de nivel. Ya no sería solo: “¿existen otros universos además del nuestro?”. La pregunta más profunda sería:

¿Cuántas formas distintas puede adoptar la información cuántica cuando se organiza como espacio, tiempo, materia y leyes físicas?

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Redes de tensores: cuando la información puede parecer geometría

En este artículo ya exploré en profundidad que son los fractales, y como el universo podría ser una mega organización fractal.

La palabra “fractal” suele asociarse con imágenes hipnóticas: espirales infinitas, formas que se repiten dentro de sí mismas, patrones que aparecen a distintas escalas. Pero los fractales no son solo una curiosidad visual. La naturaleza está llena de estructuras parcialmente fractales: árboles, pulmones, vasos sanguíneos, costas, nubes, rayos, galaxias agrupadas en filamentos.

Las redes de tensores son herramientas matemáticas utilizadas para representar estados cuánticos con muchísimos componentes. Organizan las relaciones de entrelazamiento mediante capas y escalas, permitiendo comprimir parte de la enorme complejidad del sistema.

Algunas redes poseen una geometría jerárquica que puede reinterpretarse como una estructura espacial emergente. En modelos holográficos, esta relación inspiró la idea de que una red de entrelazamiento podría funcionar como una especie de esqueleto matemático del espacio (Swingle, 2012).

La semejanza con un fractal puede servir como metáfora visual: diferentes escalas aparecen conectadas dentro de una estructura jerárquica. Pero no demuestra que el universo sea literalmente un fractal perfecto.

Las redes de tensores muestran que la información cuántica puede organizarse de una manera que recuerda a una geometría. Sin embargo, aún no prueban que el cosmos sea una computadora, un código o un fractal.

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Agujeros negros y selección natural cósmica: ¿los universos pueden reproducirse?

Los agujeros negros suelen imaginarse como finales absolutos: regiones donde la gravedad es tan intensa que nada puede escapar, ni siquiera la luz. Una especie de tumba cósmica.

Pero en la frontera de la física teórica, los agujeros negros también aparecen como algo más misterioso: lugares donde chocan la relatividad general, la mecánica cuántica, la termodinámica y la teoría de la información.

No son solo objetos astronómicos extremos. Son laboratorios conceptuales.

La entropía de un agujero negro depende del área de su horizonte de eventos, no de su volumen. Eso fue una pista enorme para el principio holográfico: tal vez la información contenida en una región del espacio pueda estar codificada en su frontera.

Pero algunos físicos fueron todavía más lejos.

Lee Smolin propuso una hipótesis audaz llamada selección natural cosmológica. La idea es simple, aunque sus implicancias son enormes: ¿y si los agujeros negros no fueran únicamente finales, sino también comienzos?

Según esta hipótesis, cada agujero negro podría dar origen a un nuevo universo. Ese universo hijo tendría leyes físicas parecidas a las del universo padre, pero con pequeñas variaciones en sus constantes fundamentales. Algo así como una mutación cósmica.

Si esto fuera cierto, aparecería una forma abstracta de evolución darwiniana a escala cosmológica.

Los universos capaces de producir muchas estrellas masivas y muchos agujeros negros tendrían más “descendencia”. Los universos incapaces de formar estructuras complejas producirían pocos agujeros negros y, por lo tanto, tendrían menos copias en el conjunto total del multiverso.

No sería una evolución biológica, obviamente. No hay ADN, células ni organismos cósmicos. Pero sí habría tres elementos parecidos a los de la selección natural, supervivencia y reproducción.

• Variación: cada universo hijo tendría constantes físicas levemente distintas;
• Herencia: los universos hijos se parecerían al universo padre;
• Selección: los universos que producen más agujeros negros se volverían más abundantes.

La belleza de esta hipótesis es que ofrece una alternativa interesante al famoso problema del “ajuste fino”.

Nuestro universo parece tener leyes muy precisas para permitir átomos estables, estrellas, carbono, planetas y vida. Una mínima variación en ciertas constantes físicas podría haber producido un cosmos estéril, sin química compleja o sin estructuras duraderas.

Ante eso, suelen aparecer tres grandes respuestas.

• 1) El universo fue diseñado.
• 2) Existen muchísimos universos con leyes distintas, y nosotros observamos este porque es compatible con nuestra existencia.

La hipótesis de Smolin propone una tercera posibilidad:

• 3) Quizá las leyes de nuestro universo no estén optimizadas directamente para la vida, sino para producir agujeros negros. Y como las estrellas y los elementos pesados también son necesarios para la vida, la conciencia aparece como una consecuencia secundaria de un universo fértil en estructuras.

Dicho de otra manera:

Tal vez no vivimos en un universo hecho para nosotros. Tal vez vivimos en un universo bueno produciendo agujeros negros, y la vida surgió porque el mismo tipo de física que permite agujeros negros también permite estrellas, carbono y planetas.

Es una idea especulativa. No tenemos evidencia empírica directa de universos hijos. Pero como hipótesis filosófico-científica, es poderosa: convierte al multiverso en un proceso dinámico, no en un simple depósito de realidades desconectadas.

El multiverso, en esta visión, no sería una colección estática de mundos.

Sería un sistema evolutivo. Una red cósmica donde las leyes físicas pueden variar, heredarse y seleccionarse.

Y si además combinamos esta idea con la holografía, la imagen se vuelve todavía más extraña: los agujeros negros podrían ser fronteras donde la información de un universo se reorganiza para dar lugar a otra geometría, otro espacio-tiempo, otro conjunto de leyes.

No podemos afirmarlo como verdad. Pero podemos pensarlo como una posibilidad seria dentro de las preguntas abiertas de la física moderna.

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Conclusión: ¿vivimos en uno… o en todos?

No lo sabemos.

Pero la idea del multiverso cambia completamente cómo entendemos la realidad. Tal vez no somos el centro del cosmos, ni somos únicos.

Quizás la existencia misma es una especie de algoritmo que explora todas las posibilidades, infinitamente.

Y sin embargo, todo eso no quita que estemos acá, leyendo, pensando, respirando. Eso es lo único que tenemos garantizado: este instante. Como decía el filósofo René Descartes: «Pienso, luego existo».

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Cuadro comparativo: qué sabemos, qué se investiga y qué es especulación

Idea	Estado actual	Qué significa	Nivel de respaldo
Mecánica cuántica	Teoría física extremadamente validada	Describe el comportamiento de partículas, campos, superposición, probabilidad y entrelazamiento a escala microscópica.	Muy alto
Relatividad general	Teoría física extremadamente validada	Describe la gravedad como curvatura del espacio-tiempo y explica con enorme precisión fenómenos astronómicos y cosmológicos.	Muy alto
Entrelazamiento cuántico	Fenómeno experimentalmente comprobado	Dos sistemas pueden compartir un estado cuántico común aunque estén separados espacialmente.	Muy alto
Agujeros negros	Objetos astrofísicos observados indirecta y directamente	Regiones donde la gravedad es tan intensa que nada puede escapar más allá del horizonte de eventos.	Muy alto
Entropía de agujeros negros	Resultado teórico muy sólido	La información máxima de un agujero negro parece estar relacionada con el área de su horizonte, no con su volumen.	Alto
Principio holográfico	Marco teórico muy influyente	Sugiere que la información de una región tridimensional podría estar codificada en una frontera de menor dimensión.	Medio-alto
Correspondencia AdS/CFT de Juan Maldacena	Modelo matemático muy robusto dentro de ciertos universos teóricos	Muestra que una teoría gravitatoria en un espacio puede ser equivalente a una teoría cuántica sin gravedad en su frontera.	Medio-alto
Espacio-tiempo emergente	Hipótesis activa en física teórica	Propone que el espacio y el tiempo no son fundamentales, sino que surgen de relaciones cuánticas más profundas.	Medio
Entrelazamiento como origen de la geometría	Línea de investigación avanzada	Plantea que la conectividad espacial podría depender de patrones de entrelazamiento cuántico.	Medio
Redes de tensores y geometría emergente	Herramienta matemática prometedora	Permite modelar cómo estructuras espaciales pueden aparecer desde capas de información cuántica.	Medio
Multiverso cuántico / Muchos Mundos	Interpretación de la mecánica cuántica	Sostiene que todos los resultados posibles de una medición cuántica ocurren en ramas distintas de la realidad.	Medio-bajo
Multiverso inflacionario	Consecuencia posible de ciertos modelos de inflación eterna	Propone que podrían existir múltiples universos-burbuja con propiedades diferentes.	Medio-bajo
Paisaje de cuerdas	Hipótesis derivada de la teoría de cuerdas	Sugiere que podrían existir muchísimas soluciones posibles con distintas leyes físicas.	Medio-bajo
Selección natural cosmológica	Hipótesis especulativa de Lee Smolin	Propone que los universos podrían reproducirse mediante agujeros negros, con variaciones en sus constantes físicas.	Bajo
Universos dentro de agujeros negros	Especulación teórica	Plantea que un agujero negro podría funcionar como semilla de otro universo.	Bajo
Cosmología cíclica conforme	Hipótesis cosmológica especulativa	Sugiere que el final de un universo podría conectarse geométricamente con el inicio de otro eón cósmico.	Bajo
Vida y conciencia como consecuencias del código cósmico	Interpretación filosófica	Propone que la vida podría ser una consecuencia natural de la complejidad informacional del universo.	Interpretativo

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Bibliografía y referencias

• Bekenstein, J. D. (1973). Black holes and entropy. Physical Review D, 7(8), 2333–2346.
• Bousso, R., & Polchinski, J. (2000). Quantization of four-form fluxes and dynamical neutralization of the cosmological constant. Journal of High Energy Physics, 2000(6), 006.
• Carroll, S. (2019). Something deeply hidden: Quantum worlds and the emergence of spacetime. Dutton.
• Everett, H. III. (1957). “Relative state” formulation of quantum mechanics. Reviews of Modern Physics, 29(3), 454–462.
• Guth, A. H. (2007). Eternal inflation and its implications. Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical, 40(25), 6811–6826.
• Hawking, S. W. (1975). Particle creation by black holes. Communications in Mathematical Physics, 43, 199–220.
• Maldacena, J. (1998). The large N limit of superconformal field theories and supergravity. Advances in Theoretical and Mathematical Physics, 2, 231–252.
• Planck Collaboration. (2020). Planck 2018 results. X. Constraints on inflation. Astronomy & Astrophysics, 641, A10.
• Smolin, L. (1997). The life of the cosmos. Oxford University Press.
• Swingle, B. (2012). Entanglement renormalization and holography. Physical Review D, 86(6), 065007.
• Witten, E. (1995). String theory dynamics in various dimensions. Nuclear Physics B, 443(1–2), 85–126.