A finales de los años 90, los astrónomos descubrieron algo desconcertante: el universo no solo se expande, sino que lo hace de forma acelerada. Esta aceleración, completamente inesperada, obligó a introducir conceptos como la “energía oscura”, una entidad hipotética que llenaría el cosmos y empujaría su expansión. Pero, ¿y si esa explicación fuera innecesaria? ¿Y si el universo no se mueve solo por lo que ocurrió en su origen, sino también por lo que va a ocurrir en su final?
Esto es justo lo que plantea el físico teórico Charis Anastopoulos en un artículo recientemente publicado en Physical Review D. Su propuesta es audaz: incorporar condiciones finales a la evolución del universo, no solo iniciales. Es decir, que el destino del cosmos influiría en su comportamiento actual. Según sus cálculos, esta idea basta para explicar la aceleración cósmica sin necesidad de energía oscura, materia exótica ni nuevas leyes físicas. Una vuelta de tuerca profunda a cómo entendemos el tiempo, la causalidad y el universo mismo.
El universo como sistema cuántico completo
En física clásica, las cosas suceden en un solo sentido: se establece un estado inicial y, a partir de ahí, todo evoluciona. Pero en mecánica cuántica las reglas son distintas. Los sistemas pueden ser definidos también por condiciones finales, algo que ya se aplica experimentalmente a pequeña escala, mediante técnicas como la postselección. Anastopoulos lleva esta lógica a su extremo: aplica estos principios a la cosmología cuántica, donde el universo entero se trata como un único sistema cuántico cerrado.
Esto no es solo una propuesta teórica. En su artículo, Anastopoulos sostiene que la aceleración cósmica puede entenderse como un efecto cuántico macroscópico genuino generado únicamente por la imposición de condiciones finales. En otras palabras, el universo se acelera no por una sustancia misteriosa, sino porque, desde el punto de vista cuántico, ya “conoce” su estado final. Una idea que parece, incluso, esotérica.
¿Qué es la cosmología cuántica?
La cosmología cuántica es una rama de la física teórica que intenta aplicar las reglas de la mecánica cuántica al universo entero. A diferencia de la cosmología clásica, que se basa en la teoría de la relatividad general de Einstein y funciona bien mientras no nos acerquemos demasiado al Big Bang, la cosmología cuántica busca explicar también los primeros instantes del universo, donde las leyes conocidas dejan de ser suficientes.
En este enfoque, el universo no se describe como un espacio-tiempo tradicional, sino como una función de onda cuántica que contiene todas sus posibles configuraciones. Esto permite explorar escenarios donde el universo puede tener múltiples estados iniciales y finales, o incluso pasar por transiciones cuánticas. La idea es combinar la relatividad con la mecánica cuántica en un marco coherente, algo que se intenta lograr mediante teorías como la gravedad cuántica de bucles, la teoría de cuerdas o modelos como la cosmología cuántica de bucles.
En definitiva, es una herramienta para ir más allá de los límites actuales y tratar de responder a las preguntas que la cosmología clásica no puede resolver, como qué ocurrió exactamente en el origen del tiempo, o si el universo tiene un destino escrito en su estructura cuántica.
Teleología cuántica: una idea antigua con herramientas modernas
La idea de que un sistema se dirige hacia un fin se conoce como teleología. En la ciencia moderna, este concepto suele verse con recelo, porque implica una finalidad que parece incompatible con el método experimental. Pero Anastopoulos recuerda que la física cuántica tiene una visión mucho más flexible de la causalidad, y que los estados finales no son “objetivos” impuestos desde fuera, sino elementos internos del sistema, tan fundamentales como los estados iniciales.
“Los estados iniciales o finales deben considerarse componentes de la asignación probabilística fundamental. Son leyes de la naturaleza que fijan cómo empieza y cómo termina el universo”, afirma el físico griego. Así, la propuesta no requiere que el universo tenga una “voluntad”, sino simplemente que la física cuántica se aplique a su totalidad, incluyendo cómo podría finalizar.
Esta visión se aleja de la tradicional “flecha del tiempo” y del modo en que se han formulado la mayoría de los modelos cosmológicos. De hecho, la mayoría de trabajos en cosmología cuántica se centran solo en establecer un estado inicial. Una excepción fue Stephen Hawking, quien en los años 80 planteó que podría haber condiciones finales simétricas al Big Bang. Su hipótesis no funcionó, pero abrió la puerta a enfoques como el de Anastopoulos.
¿Qué significa “teleología” en ciencia?
El término teleología proviene del griego telos, que significa “fin” o “propósito”. Se usa para describir explicaciones en las que un fenómeno ocurre porque está orientado hacia un objetivo o resultado final. Durante siglos, fue una forma común de interpretar la naturaleza: por ejemplo, se decía que los árboles daban frutos "para" alimentar a los animales. Sin embargo, con el desarrollo de la ciencia moderna, este tipo de explicaciones se dejaron de lado, ya que la ciencia contemporánea se basa en causas que vienen del pasado, no del futuro.
En la física moderna, la teleología ha sido vista con recelo, porque suena a finalidad impuesta o incluso a algo místico. Pero en el contexto de la mecánica cuántica, este concepto adquiere un matiz más técnico. En ciertos marcos teóricos, como el de la cosmología cuántica que explora Anastopoulos, se propone que el estado final del universo podría influir en su evolución actual, sin que eso implique una intención o propósito externo. Así, la teleología se redefine como una herramienta dentro de la física cuántica, no como una creencia filosófica, sino como una posibilidad matemática y física real en la descripción del cosmos.
El cálculo detrás de la propuesta
El trabajo de Anastopoulos no se queda en la especulación filosófica. Desarrolla un modelo matemático riguroso en el que deduce las ecuaciones del universo cuando se imponen estados finales cuánticos. Este modelo se basa en el “límite determinista” de las probabilidades cuánticas, un concepto técnico que permite traducir comportamientos cuánticos en efectos macroscópicos, como los que observamos en la expansión del universo.
Según sus simulaciones, el comportamiento del universo bajo esta hipótesis reproduce de forma natural una transición desde una fase de expansión no acelerada a una fase acelerada, muy similar a la que revelan las observaciones astronómicas actuales. Esto es clave: “La aceleración cósmica se genera únicamente por la imposición de condiciones finales a nivel cuántico”, escribe Anastopoulos en su artículo.
Además, estos resultados se logran sin recurrir a constantes cosmológicas arbitrarias ni a la introducción de materia o energía exóticas, como la energía oscura. Esto hace que la propuesta sea más parsimoniosa desde el punto de vista teórico: explica un fenómeno complejo con menos suposiciones añadidas.
Implicaciones para la física y la filosofía
Si esta hipótesis se confirma, su impacto sería enorme. No solo en cosmología, sino también en nuestra comprensión del tiempo y de la realidad misma. La noción de que el futuro influye en el presente puede parecer chocante, pero en física cuántica no es descabellada. Ya existen interpretaciones, como la formulación de dos estados de Aharonov, que permiten una simetría temporal similar.
Sin embargo, Anastopoulos también reconoce las limitaciones actuales del modelo. Por ejemplo, el enfoque no es aplicable al universo primitivo, cerca del Big Bang, donde no puede tomarse el límite determinista. Para esa etapa es necesario usar una descripción cuántica completa, que todavía está en desarrollo. También faltan pruebas observacionales directas que permitan contrastar esta hipótesis con otras.
Pese a ello, el autor se muestra optimista sobre el potencial de su enfoque: “Incluso un modelo simplificado permitirá analizar inhomogeneidades cosmológicas en el universo temprano y, con ello, conectar con observaciones del fondo cósmico de microondas y de ondas gravitacionales primordiales”.
¿Adiós a la energía oscura?
Una de las consecuencias más provocadoras de esta propuesta es que podría eliminar la necesidad de la energía oscura. Este concepto, aunque dominante en los modelos actuales, es en realidad una gran incógnita. No se ha detectado de forma directa, y su naturaleza es completamente desconocida. Si su papel como motor de la expansión acelerada pudiera ser sustituido por un efecto cuántico emergente, sería un cambio de paradigma.
Esto no significa que la energía oscura haya quedado descartada, pero sí abre una línea de investigación distinta. Una que, además, no depende de física especulativa ni de introducir entidades invisibles. Basta con aplicar la mecánica cuántica al universo como un todo y aceptar la posibilidad de que el tiempo no sea tan unidireccional como creíamos.
Habrá que esperar a que más físicos examinen este modelo, lo prueben y lo desarrollen. Pero lo que está claro es que, con esta propuesta, la cosmología cuántica da un paso más allá de sus fronteras habituales y nos obliga a replantearnos las bases mismas de cómo entendemos el cosmos.
Referencias
- TCharis Anastopoulos, Final states in quantum cosmology: Cosmic acceleration as a quantum postselection effect, Physical Review D, 2025, vol. 111, p. 064045. DOI: 10.1103/PhysRevD.111.064045.
