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1 de Octubre de 2003
Física

La información en el universo holográfico

Los resultados teóricos relativos a la entropía de los agujeros negros llevan a concluir que el universo podría ser un inmenso holograma.

ALFRED T. KAMAJIAN

En síntesis

Una hipótesis asombrosa, el principio holográfico, mantiene que el universo es como un holograma: igual que jugando con luces se registra una imagen tridimensional en un pedazo de película plana, este universo que nos parece tridimensional podría equivaler por completo a otro conjunto de campos cuánticos y leyes físicas "pintado" en una superficie vasta y lejana.

La física de los agujeros negros —concentraciones de masa con una densidad inmensa— da a entender la veracidad del principio. El estudio de los agujeros negros enseña, por mucho que desafíe al sentido común, que el máximo contenido de información de cualquier región del espacio viene dado, no por su volumen, sino por el área de la superficie que la delimita.

Los físicos esperan que este sorprendente hallazgo sea una clave en la búsqueda de la definitiva teoría de la realidad.

Si preguntamos de qué se compone el mundo físico, se nos responderá que «de materia y energía». Pero quien sepa algo de ingeniería, biología y física nos citará también la información como elemento no menos importante. El robot de una fábrica de automóviles es de metal y plástico, pero no hará nada útil sin abundantes instrucciones que le digan qué pieza ha de soldar a otra. Un ribosoma de una célula se construye con aminoácidos y se alimenta con la energía generada por la conversión del ATP en ADP, pero no podría sintetizar proteínas sin la información suministrada por el ADN del núcleo celular. Un siglo de investigaciones nos ha enseñado que la información desempeña una función esencial en los sistemas y procesos físicos. Hoy, una línea de pensamiento iniciada por John A. Wheeler, de la Universidad de Princeton, contempla el mundo físico como hecho de información; la energía y la materia serían accesorias.

Este punto de vista invita a reconsiderar cuestiones fundamentales. La capacidad de almacenamiento de información de los discos duros y demás dispositivos de memoria ha ido creciendo a toda velocidad. ¿Cuándo se parará este progreso? ¿Cuál es la capacidad de información última de un dispositivo que pese, digamos, menos de un gramo y ocupe un centímetro cúbico (el tamaño del chip de un ordenador)? ¿Cuánta información se necesita para describir todo un universo? ¿Podría tal descripción caber en la memoria de un ordenador? ¿Podríamos, tal como escribió William Blake, «ver el mundo en un grano de arena», o tales palabras han de tomarse solo como una licencia poética?

Varios desarrollos recientes de la física teórica contestan algunas de estas preguntas, y las respuestas podrían constituir hitos importantes hacia la teoría definitiva de la realidad. Del estudio de las misteriosas propiedades de los agujeros negros se han deducido límites absolutos que acotan la información que cabe en una región del espacio o en una cantidad de materia y energía. Resultados relacionados sugieren que nuestro universo, en el que percibimos tres dimensiones espaciales, podría en realidad estar «escrito» en una superficie bidimensional, como un holograma. Nuestra percepción ordinaria de un mundo tridimensional resultaría en tal caso una profunda ilusión, una de dos maneras alternativas de ver la realidad. Quizás un grano de arena no abarque el mundo, pero sí lo haga una pantalla plana.

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