Una línea temporal paralela en el universo explica la evolución del cosmos y la vida

Un equipo de científicos y filósofos cree que necesitamos una nueva ley de física que trate del tiempo para ayudarnos a explicar el complejo cúmulo de circunstancias que llevaron al desarrollo de la vida y del universo. Los investigadores proponen una segunda flecha del tiempo que se añade a la que ya conocemos —la que marca la dirección del tiempo que pasa sin interrupción desde el pasado hasta el futuro—, que pueda dar respuesta a la aparición de sistemas complejos a nuestro alrededor. Esto, dicen, se puede aplicar a fenómenos que van desde la organización de las estrellas en galaxias hasta las químicas intrincadas de las atmósferas planetarias, las innumerables formas de vida e incluso la futura evolución de la inteligencia artificial.

La teoría de las dos flechas del tiempo

Nuestra experiencia del mundo está conectada inexorablemente al tiempo, pero la única ley de la naturaleza que lo aborda es la segunda ley de la termodinámica. Esta ley habla del aumento de la entropía, es decir, del desorden y la decadencia. Algo que lleva a que haya procesos irreversibles: los huevos cuando caen se rompen, el hielo se derrite con el calor y la vida termina, al menos por ahora.

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Cómo explica Robert Hazen, científico del Laboratorio de la Tierra y los Planetas de Carnegie Science en Washington (EEUU) en este vídeo, la segunda ley de la termodinámica no explica por qué las cosas evolucionan o por qué surge la vida. “Miramos a nuestro alrededor y vemos cómo crecen las flores, los árboles y cantan los pájaros”, explica Hazen. “Parece que todas esas cosas van en contra de la idea del desorden. De hecho, es una especie de ordenamiento de la naturaleza.

Durante décadas, los científicos han luchado por reconciliar estos dos aspectos aparentemente contradictorios de la existencia. Ahora, este equipo de investigadores propone una nueva vía. Su teoría es que existe una segunda flecha del tiempo que describe este aumento del orden y que, creen, tiene que ver con un aumento de la información.

“Hay dos posibilidades”, dice Hazen. “Podríamos estar equivocados. Podríamos estar terriblemente equivocados, drásticamente equivocados. Pero creo que, si estamos equivocados, estamos equivocados de una manera muy interesante. Y creo que, si estamos en lo cierto, [este descubrimiento] es profundamente importante”.

Cómo es la nueva ley

La ley que proponen los investigadores se llama Ley del Aumento de la Información Funcional. Según este principio, los sistemas biológicos como plantas, animales y otros organismos vivos, evolucionan desarrollando rasgos que aumentan sus posibilidades de supervivencia y reproducción. Una idea que recuerda a la teoría de la evolución de Darwin y su concepto de la supervivencia del más apto, pero que va mucho más allá.

“Creemos que falta una ley: la ley de la evolución. Y, si hay una ley, tiene que ser cuantitativa”, explica el investigador. “Tiene que tener una métrica. Tienes que ser capaz de medir algo. Y nos hemos centrado en un concepto fascinante sobre la información, pero no solo la información en general, algo llamado ‘información funcional’”.

La nueva ley sugiere que la evolución se basa en la capacidad para existir durante algún tiempo porque se realiza una función útil. Hazen lo explica poniendo de ejemplo a los átomos y las moléculas y cómo éstas interactúan para formar gran cantidad de configuraciones de sistemas no vivos, incluyendo minerales, atmósferas de planetas alienígenas y galaxias estructuradas a partir de estrellas. Dos elementos, el hidrógeno y el helio, forjados juntos en las estrellas después del Big Bang dieron lugar a los casi 120 elementos en el universo hoy en día. La ley propuesta establece que estos sistemas y otros evolucionarán si muchas configuraciones diferentes de él sirven para una o más funciones.

“Se aplica a la evolución de los átomos. Se aplica a la evolución de los minerales. Se aplica a la evolución de los planetas, las atmósferas y los océanos”, asegura Hazen. “El 99,99999999 por ciento de esas configuraciones no funcionarán. Se desmoronarán. Nunca se formarán. Una minúscula, minúscula fracción hace un mineral estable, y terminas con unos pocos minerales estables y un montón de rechazos”.

Aptitud más allá de biología

El investigador plantea que la evolución no es más que un aumento de la información funcional. Al seleccionar resultados cada vez mejores, dice, se seleccionan minerales cada vez más estables o seres vivos con la capacidad de nadar, volar y ver.

“Piensa en una taza de café como pisapapeles. Sé que has usado una taza de café como pisapapeles. Todos lo hemos hecho, y es bastante bueno para eso, pero puedes hacer un pisapapeles mejor. Y una taza de café es un destornillador terrible”, asegura el investigador. “Así que piensa en esto: estamos diciendo que la taza de café tiene valor como una taza de café. Tiene cierto valor como pisapapeles, pero no tiene valor como destornillador, eso es contextual”.

La segunda flecha del tiempo, explica, indica que hay algo en el mundo natural que no es absoluto, sino que depende del contexto, de cuál sea su propósito y de su función. Si esto es así, dice, es que hay algo en el universo que está provocando el aumento del orden y la complejidad, y no lo está haciendo de una manera aleatoria. “¿Los minerales tienen un propósito? ¿Las atmósferas tienen un propósito? ¿La vida tiene un propósito? Para mí, hay algo real ahí, y la vieja forma de pensar de una sola flecha del tiempo ya no me suena verdadera”, concluye Hazen.

Los investigadores esperan poder ​​analizar las muestras tomadas de Titán, una de las lunas de Saturno, con la próxima misión Dragonfly de la NASA. Una misión cuyo lanzamiento está estimado para julio de 2028. Estudiar la química de la atmósfera de Titán les servirá para averiguar si la ley de la información funcional puede aplicarse para describir cómo se dio este mundo lejano y la evolución del sistema solar exterior.