El principio antrópico (2ª Antrópico)

Aplicaciones físicas del Principio Antrópico

Existen múltiples versiones de este principio, sin embargo, 3 de ellas han conseguido sobresalir especialmente:

-El Principio Antrópico Débil: Esta versión es sin lugar a dudas la más aceptada por la comunidad científica, ya que permite explicar la existencia del hombre, y se amolda perfectamente a las teorías de la física actualmente establecidas como válidas. Una de las definiciones de referencia de esta versión del principio fue formulada por Tipler y Barrow en su libro “The anthropic cosmological principle”, publicado en 1986:
”Los valores observados de todas las cantidades físicas y cosmológicas no son igualmente probables, sino que están restringidos por el hecho de que existen lugares del Universo donde se ha podido desarrollar la vida basada en el carbono y el hecho de que el Universo sea suficientemente antiguo como para que esto haya ocurrido.”

Partimos de la base de que el universo es homogéneo e isotrópico, es decir, que las constantes físicas y las fuerzas fundamentales actúan en todos los puntos del mismo de igual forma, no consideramos la posibilidad de que en distintas regiones de nuestro universo la constante gravitatoria no sea la misma, sabemos que es igual independientemente de dónde nos encontremos. El principio antrópico débil dice que en un universo que es grande o infinito en el espacio y/o en el tiempo, las condiciones necesarias para el desarrollo de vida inteligente se darán solamente en ciertas regiones que están limitadas en el tiempo y en el espacio. Los seres inteligentes de estas regiones no deben, por lo tanto, sorprenderse si observan que su localización en el universo satisface las condiciones necesarias para su existencia. Así, la posibilidad de que en unas determinadas regiones pueda existir vida o no, no depende de las constantes fundamentales, si no de la existencia de las condiciones adecuadas para la misma, como son la distancia media entre el planeta en cuestión y la estrella más cercana, la temperatura de la superficie, los gases que forman su atmósfera, etc. Sabemos también que del Big Bang, surgió hace 15 mil millones de años, el universo que conocemos; si no hubiera transcurrido este gran periodo de tiempo, la vida no podría haber aparecido, ya que las estrellas como el Sol o no existirían o no habrían llegado a la fase estable de combustión. Existen en el universo numerosos parámetros que permiten nuestra existencia. Debemos considerar para empezar aquellos referentes al universo:

-En primer lugar, la edad del universo determina los tipos de estrellas que existen. Las primeras estrellas surgieron 3 mil millones de años después del Big Bang, explotando la mayoría de ellas en impresionantes supernovas que esparcieron los elementos más pesados necesarios para la formación de las estrellas como el Sol, que aparecieron al cabo de 10 mil millones de años. Sin embargo, aún deberían estabilizarse para que sus planetas pudiesen albergar vida. Así, si el universo fuera unos 2 mil millones de años más joven, no estaría en condiciones de tener estrellas como el Sol en fase estable de combustión, pero si fuese 5 mil millones de años más viejo, tales estrellas ya no estarían en esta fase.

-En segundo lugar debemos considerar la tasa de expansión del universo, pues esta afecta al tipo de estrellas que se forman. Si la tasa de expansión fuese mayor, no se condensarían las galaxias y no se formarían las estrellas porque los elementos químicos de las que están compuestas no estarían lo suficientemente próximos como para que se pudiese realizar ninguna reacción.

-La entropía del universo la consideraremos en tercer lugar. El universo contiene 10^8 fotones por cada barión. Esto lo hace muy entrópico, es muy eficiente como radiador pero no tanto como máquina. Si la entropía fuese mayor, no se podrían formar los sistemas galácticos ni las estrellas, pero si fuese menor, tales sistemas atraparían la radiación y no permitirían la fragmentación de los sistemas en estrellas.

-En cuarto lugar consideraremos la masa del universo(que es lo mismo que considerar la energía del mismo). Si la masa del universo fuera mayor se formaría demasiado deuterio(catalizador que facilita la combustión nuclear de las estrellas) durante el periodo de inflación, por lo que este exceso habría provocado una combustión demasiado rápida de las estrellas, y algunas como el Sol no habrían existido. Pero si no se hubiera generado suficiente deuterio, no se habría producido suficiente helio y las estrellas no podrían formarse.

-En quinto lugar hemos de fijarnos en la uniformidad del universo, que determina sus componentes estelares. La homogeneidad del universo aparece en el periodo inflacionario del BIg Bang. Si fuera menos uniforme habría demasiados agujeros negros, pero si fuera más terso no se habrían formado las galaxias.

-El sexto lugar lo ocupa la constante gravitatoria del universo, que determina qué tipos de estrellas pueden existir. Si la fuerza de gravedad fuese mayor todas las estrellas serían más grandes que el Sol, como consecuencia del Principio de acción-reacción. Estas estrellas tan grandes, queman muy rápido sus reservas de hidrógeno y no alcanzan nunca una fase estable de combustión. Sin embargo, si la gravedad fuera ligeramente menor, todas las estrellas, serían menos masivas que el Sol, por lo que aunque alcanzaran estados estables de combustión sus planetas deberían estar muy cerca de ellas para poder albergar vida, debido a su tenue brillo.

-En séptimo lugar aparece la distancia entre las estrellas, que afecta las órbitas e incluso la existencia de los planetas. La distancia promedio entre las estrellas de esta galaxia es de poco más de 5 años-luz. Si esta distancia fuera menor, la interacción gravitacional entre ellas sería tan fuerte que desestabilizaría las órbitas planetarias, lo cual crearía variaciones de temperatura en el planeta. Si fuera mayor, los elementos pesados provenientes de las supernovas estarían tan finamente distribuidos que nunca se formarían planetas como la Tierra. La distancia promedio entre estrellas es la justa para hacer posible un sistema planetario como el nuestro.


Los siguientes parámetros hacen referencia al Sol:


· En primer lugar debemos considerar la antigüedad del Sol. SI este fuera más joven no habría alcanzado la fase estable de combustión, y su luminosidad no sería constante. Sin embargo, si fuese más viejo, no sería suficientemente estable.
· En segundo lugar debemos considerar la masa del Sol. Si fuera mayor, las fuerzas de la marea de nuestro planeta afectarían a su periodo de rotación; pero si la masa fuera menor, el rango de distancias apropiadas para la vida sería muy estrecho.
· En tercer lugar tendremos en cuenta la localización en la galaxia: si el Sol estuviera más cerca del centro de la galaxia, la densidad y la radiación serían muy grandes; si la distancia al centro fuera mayor de la real no habría suficientes elementos pesados para construir planetas rocosos.
· Por último, consideraremos el tipo de estrella: si el Sol fuera más rojo o más azul de lo que es, habría en la Tierra una insuficiente respuesta a la fotosíntesis.

Los siguientes puntos tienen que ver específicamente con el planeta, en este caso la Tierra:

· Consideraremos primero, su distancia con respecto al Sol. Si estuviera más alejada del Sol, sería muy fría para el ciclo estable del agua y si estuviera más cerca sería demasiado caliente.
· Seguidamente, debemos prestar atención a su masa. Si tuviera más masa, la gravedad sería mayor y la atmósfera retendría fuertes cantidades de metano y amoniaco, letales para la vida; si la gravedad fuera menor la atmósfera perdería mucha agua.
· El grosor de las distintas capas que conforman la Tierra también es importante. Si la corteza fuera más gruesa captaría demasiado oxígeno de la atmósfera, y si fuera más delgada la actividad tectónica y volcánica sería muy intensa.
· En cuarto lugar, hemos de considerar su periodo de rotación. Si su periodo de rotación fuera mayor, las diferencias de temperatura serían demasiado grandes; si fuera menor, sería muy fuerte la velocidad de los vientos atmosféricos.
· Por último tendremos en cuenta la relación Tierra-Luna. Si la interacción de la Tierra con la Luna fuera más intensa, los efectos de la marea en la atmósfera, los océanos y el periodo de rotación serían muy severos; si fuera más débil, la órbita sería más oblicua con grandes inestabilidades climáticas.
Ni que decir tiene que podríamos seguir nombrando más y más parámetros que posibilitan la existencia de vida. Pero estos son suficientes para concluir que para que los seres humanos dotados de inteligencia, estemos aquí preguntándonos acerca del origen del Universo, ha sido necesaria una sucesión verdaderamente vertiginosa de casualidades favorables. Sólo somos una consecuencia más de las leyes que impertérritas dominan el universo. Heidmann llegó a una conclusión parecida que dice:
“Para conocer el universo, para emocionarse con su grandeza y embargarse de su belleza, sería preciso arrojar por la borda los tabúes, el sentido común y los prejuicios. Visto así, el hombre no aparece ya como la cima de la odisea cósmica, el ser cuya existencia desvelaría el sentido, sino como el fruto infinitamente precario y frágil de una grandiosa aventura de destino fantástico, como un delgado arabesco trazado sobre un cristal cubierto de escarcha, un trazo débil a merced de fuerzas inmensas que le sobrepasan y que disponen de él, una leve espuma sobre aguas turbulentas.”

-El Principio Antrópico Fuerte: Esta versión del Principio Antrópico, sostiene que existen múltiples universos o diversas regiones independientes de uno mismo, cada uno con su propia configuración inicial, y sus propias constantes y fuerzas fundamentales. La idea de una multitud de universos diferentes aparece en buen número de escenarios cosmológicos. En el modelo de inflación caótica de Andrèi Linde, por ejemplo, nuestro mundo es una “burbuja” en un cosmos mucho más grande, compuesto por una legión de burbujas análogas. Estos cosmos aparecen por medio de numerosos Big Bangs, se extienden y se desploman enseguida para desaparecer en Big Crunches, mientras que en otros lugares otros universos nacen y evolucionan. En ese «gran universo», generaciones de mundos como el nuestro se suceden indefinidamente.

Las leyes de la física no son necesariamente las mismas en cada una de estas burbujas. Cada burbuja podría tener su propio número de dimensiones espaciales y temporales. Sin embargo no es posible considerar un universo en el que no existan observadores inteligentes, porque si no, nadie podría constatar su existencia. Las constantes de cada universo deben ser tales que en algún momento de su evolución permitan la presencia de observadores que se maravillen ante él y den fé de su existencia.

-El Principio Antrópico Final: Esta versión ha sido calificada como no científica, pues se encuentra muy unida a los valores morales y a las creencias religiosas. Se define de la siguiente forma:

“Un modo de procesamiento inteligente de la información debe llegar a existir en el Universo y, una vez que aparece, nunca desaparecerá".