Ciclos del tiempo, Roger Penrose

Trad. Javier García Sanz. Debate, Barcelona, 2010. 292 pp. 21,90 €

Deni Olmedo

Quien más, quien menos, está familiarizado con el concepto de entropía. A todos alguna vez nos han explicado el ejemplo del huevo que cae de una mesa o de la copa que se rompe en mil pedazos. Es decir lo que al principio era un orden más o menos definido se transforma en desorden. La Segunda Ley de la Termodinámica nos justifica esto: la cantidad de entropía (o desorden) del Universo tiende a incrementarse con el tiempo. Y esto es aplicable a cualquier objeto o sistema en estudio. Y a quien se le ha roto una copa, se le habrá venido a la cabeza que la copa se recomponga y salte del suelo al lugar del que se cayó. Imposible, ¿verdad? Pues no. Físicamente es posible. Pero estadísticamente es tan improbable que terminamos por aceptar que no puede suceder. Y así es: nadie ha visto a la copa o al huevo estrellados saltar del suelo y recomponerse.
Así comienza Sir Roger Penrose (1931, Colchester, Essex, Inglaterra) su ensayo Ciclos de Tiempo: poniéndonos en la pista de lo que significa la entropía para distintos sistemas referenciales, desde lo microscópico a lo infinitamente grande (y es que, al fin y al cabo, algo tan vasto como el Universo mismo debe sus propiedades y las leyes que lo rigen a las de las partículas elementales que lo componen). Y, atendiendo a lo que nos explica esta Segunda Ley, si retrocedemos en el tiempo, tenemos que llegar a un estado inicial, el Big Bang, en el que el valor de la entropía tenía que ser, por fuerza, extraordinariamente mínima. Pero, ¿esto no se contradice? O, como se pregunta en voz alta el propio Penrose: «¿Cómo un suceso tan increíblemente violento y tórrido puede representar un estado de entropía extraordinariamente minúscula?». Aunque, lo realmente curioso, es comprobar cómo los restos de esa gran explosión, la llamada radiación cósmica de fondo, siguiendo todos los modelos inflacionarios clásicos conocidos, llevan a la misma conclusión: esa radiación (que no olvidemos, es el resto de un estado de entropía mínima) lleva asociada el mayor valor de entropía del Universo. Algo hay, y Penrose así lo señala, que no cuadra. Aunque los resultados macroscópicos se empeñen en decir lo contrario. El error es tomar como base la mecánica newtoniana y no la de Einstein. Si nos basamos en esta última, el estado de “equilibrio térmico” que, se supone, existía en la radiación de fondo, no existe. Pero entonces, ¿de dónde proviene esta entropía? Aquí entran en juego los agujeros negros, la mayor fuente de entropía del Universo actual, como el que existe en el centro de la Vía Láctea. Frente a la entropía creada por tales objetos, la del fondo de radiación de microondas, que se pensaba era la que contribuía mayormente a la entropía del Universo, resulta casi despreciable.
Pero —otra vez pero— cuando nos detenemos a ver qué condiciones tenía que tener la singularidad previa al Big Bang, nos encontramos de nuevo con otra contradicción: estas condiciones, o bien era especiales y únicas para nuestro Universo, o bien esta singularidad previa era de entropía máxima. A esta conclusión se llega a través de un modelo de colapso en el que se incluye un tremendo amasijo de agujeros negros. Eso nos lleva a un estado de singularidad muy complicada y de entropía enormemente alta que es muy distinta a la singularidad altamente uniforme y de baja entropía que parece haber tenido nuestro Big Bang real.
Penrose propone lo siguiente: en un futuro remoto, en que la única actividad del Universo será la evaporación de agujeros negros supermasivos, existirá (y quien esté interesado en saber cómo, tendrá que sumergirse en la lectura de Ciclos del Tiempo), una manera de pasar de esta situación —en apariencia de lenta agonía, y llegando al final de su eón— a un nuevo comienzo (a un nuevo Big Bang y a un nuevo eón) y a un nuevo Universo, tan lleno de vida como sus antecesores. Un eón, para los no iniciados, es el término acuñado por su autor para denominar el periodo de tiempo transcurrido entre dos big bang. Y todo ello, sin violar la Segunda Ley de la Termodinámica, auténtico eje central de este trabajo.
La pregunta que inmediatamente se le formula al lector más ávido es: ¿Cuántos eones previos han existido? ¿Es un proceso infinito? ¿Hay pruebas de la existencia de eones anteriores? Tanto para el lector que sólo pretenda satisfacer la parte más “filosófica” de esta nueva teoría (porque, no lo olvidemos, es simplemente una teoría, que necesita confirmación física) como para el lector que pretenda ir un poco más allá (y que se encontrará con dos apéndices repletos de desarrollos matemáticos que dan sentido a todo lo formulado por el autor), este es un trabajo indispensable, de una de las mentes más sobresalientes de la física actual y de todos los tiempos.