Roger Penrose es uno de los científicos e intelectuales más extraordinarios de la ciencia actual. Matemático, físico teórico, filósofo natural y cosmólogo, su producción escrita se mueve entre la relatividad general, la geometría, la mecánica cuántica y lo que es la naturaleza última de la realidad. Supera la especialización y ha desarrollado una interpretación unificada del universo donde las matemáticas, la conciencia, el tiempo y la cosmología aparecen profundamente conectados.

Uno de sus planteamientos más asombrosos, a mi juicio, es que considera que el tiempo se transforma en espacio cerca del inicio del Big Bang hace 13.800 millones de años. El tiempo deriva del espacio desde su perspectiva.

Está convencido de que nuestro universo sería simplemente uno de los innumerables ciclos cósmicos encadenados. Antes de nuestro universo habría existido otro y después del nuestro aparecerá otro más. Desde su teoría llamada Cosmología Cíclica Conforme el universo no sería único ni tendría un primer comienzo absoluto. Nuestro universo sería solo un eón dentro de una sucesión interminable de eones. Cada eón comienza con algo parecido a un Big Bang y termina en una expansión extremadamente diluida y fría. No hay una creación única desde la nada. Desde su análisis físico no existe un primer universo. El proceso podría extenderse indefinidamente hacia el pasado y el futuro de un modo infinito. Sin principio ni final. La cosmología de Penrose afirma la existencia de una cadena infinita de universos, sin un origen temporal absoluto.

Penrose nació en 1931 en Colchester, Inglaterra, dentro de una familia de gran nivel intelectual. Su padre, Lionel Penrose, fue genetista y psiquiatra; uno de sus hermanos, Oliver Penrose, se convirtió en físico matemático; y otro, Jonathan Penrose, destacó como gran maestro de ajedrez.

Desde muy joven ya mostró una gran capacidad para el razonamiento geométrico y espacial. Estudió matemáticas en el University College de Londres y posteriormente realizó su doctorado en la Universidad de Cambridge.

A lo largo de su extensa carrera trabajó en instituciones fundamentales de la física británica y fue profesor en la Universidad de Oxford. Su producción científica es inmensa y abarca desde la geometría diferencial hasta los agujeros negros, etc. Penrose alcanzó fama mundial por sus investigaciones sobre las singularidades gravitacionales junto con Stephen Hawking. Ambos demostraron que, bajo ciertas condiciones físicas, la relatividad general conduce inevitablemente a singularidades: zonas donde el espacio-tiempo deja de comportarse de manera regular.

Estas singularidades aparecen tanto en el interior de los agujeros negros como en el origen cosmológico del Big Bang. En cuanto a Lawrence Krauss, un cosmólogo actual, su tesis central parte de que el universo podría haber surgido espontáneamente de la nada. Si bien es preciso aclarar que no se refiere a la nada de la filosofía clásica. No describe una ausencia total de existencia, ni un vacío metafísico completamente carente de propiedades. En la física moderna, en la mecánica cuántica, el vacío posee estructura. De hecho, el espacio aparentemente vacío contiene campos cuánticos, fluctuaciones energéticas y potencialidades físicas.

En la física clásica, el vacío era simplemente un espacio sin materia. Actualmente, se sabe que el vacío cuántico es dinámico. Lo que significa que pequeñas fluctuaciones de energía aparecen en regiones aparentemente vacías. Como resultado o consecuencia, surgen y desaparecen partículas virtuales continuamente en el vacío cuántico.

Según Krauss, si el vacío cuántico puede generar partículas, quizá también podría generar universos completos bajo determinadas condiciones gravitacionales extremas.

En estos modelos, antes del Big Bang no existiría un espacio clásico lleno de materia. Habría más bien un estado cuántico, posiblemente sin tiempo y sin geometría espacial definida. El Big Bang dejaría entonces de ser una explosión surgida dentro del espacio. Sería, en realidad, el propio nacimiento del espacio-tiempo.

En algunos modelos inflacionarios, el vacío cuántico posee energía suficiente para expandir el espacio de forma exponencial. De esta forma, el universo observable entero podría haber surgido de una fluctuación cuántica minúscula amplificada por la inflación cósmica o expansión extremadamente extensa del universo ocurrida instantes después del Big Bang inicial.

Las ideas de Krauss siguen siendo hipótesis cosmológicas y no teorías definitivamente demostradas. Dentro de la física todavía existen enormes incógnitas. Todavía no existe una teoría completa de la gravedad cuántica capaz de describir exactamente las condiciones iniciales del cosmos.

Las consecuencias filosóficas son enormes. El universo ya no es algo creado por la divinidad y es un fenómeno físicamente posible dentro de la dinámica del vacío cuántico. De todas formas, que el tiempo derive del espacio también plantea numerosos interrogantes metafísicos. ¿De dónde surge el propio espacio? ¿O existe desde siempre? Son grandes preguntas que todavía no tienen contestación. La mente humana no entiende todavía cómo es posible el surgimiento de la realidad. Ninguna teoría física actual da respuestas definitivas a estas preguntas filosóficas.

Las explicaciones se desplazan, pero no desaparecen. Algunos modelos cosmológicos proponen: universos eternos, multiversos, rebotes cósmicos, inflación eterna o ciclos infinitos como afirma Roger Penrose. De todos modos, sigue abierta la pregunta: ¿Por qué existe esa estructura eterna? No se sabe por qué existen el vacío cuántico y sus leyes.

CD/YC