Cosmología del Universo, cerebro humano e Internet

La expansión cosmológica del Universo, el cerebro humano y crecimiento de las redes sociales de Internet tienen comportamientos asintóticos iguales. 

A veces sistemas muy distintos pueden tener comportamientos muy similares. Un grupo de investigadores ha descubierto que el crecimiento del cerebro humano y otras redes complejas, como las redes sociales que se dan en Internet entre las personas, y el comportamiento cosmológico del universo están gobernados por leyes muy similares.

Esto no significa, obviamente, que el Universo en su conjunto sea una especie de cerebro ni otras sugerencias pseudocientíficas, sino que estas equivalencias entre el crecimiento del universo y de otras redes complejas sugieren que hay leyes similares inesperadamente que gobiernan la dinámica de estos sistemas.

Mediante una simulación computacional compleja un grupo de científicos han mostrado que la red causal que representa la estructura a gran escala del Universo del espacio-tiempo en un universo acelerado por la energía oscura es un grafo que muestra similitudes muy notables con las redes sociales en Internet y con otras redes biológicas.

Según Dmitri Krioukov el hallazgo tiene implicaciones tanto en Cosmología como en la ciencia de las redes. “Hemos descubierto que el crecimiento a gran escala de las redes complejas y redes causales son asintóticamente las mismas, lo que explicaría las similitudes estructurales entre estas redes”, añade.

Según Michael Norman esto sería un ejemplo perfecto de investigación interdisciplinar que combina Física, Matemáticas y Ciencias de la Computación de un modo inesperado. “¿Quién podría haber sugerido que la emergencia a partir de un vacío cuántico de un universo con un espacio-tiempo tetradimensional tendría algo que ver con el crecimiento de Internet? La causalidad está en el corazón de ambos, así que quizás las similitudes que Krioukov y sus colaboradores han encontrado eran de esperar”, añade.
Obviamente la red que representa la estructura del Universo es astronómicamente enorme y de hecho puede ser infinita. Pero incluso si es finita la mejor suposición es que no es menor de 10²⁵⁰ átomos de espacio-tiempo. Para comparar tengamos en cuenta que el número de protones en el universo visible se estima en 10⁸⁰.

Estos investigadores consiguieron escalar esta red a un tamaño computable conservando a la vez sus propiedades. Esto se pudo hacer gracias a que se logró demostrar matemáticamente que estas propiedades no dependen del tamaño de la red para ciertas valores de parámetros como la curvatura o la edad del Universo.

Una vez consiguieron esto, simularon computacionalmente con un supercompoutador en paralelo la red causal de crecimiento del Universo. Un cálculo que en principio costaría de 3 a 4 años se logró realizar en sólo un día. Los resultados encajaron en las predicciones de los investigadores.
Uno se puede preguntar sobre si las equivalencias asintóticas encontradas entre estas redes complejas son fruto de la casualidad. Según Krioukov esto podría ser así, pero la probabilidad de tal cosa es extremadamente pequeña. “Siempre hay una explicación, pero puede que no sea inmediatamente obvia”, añade.

Según Marián Boguñá, dicha explicación puede que un día dé lugar al descubrimiento de leyes fundamentales comunes cuyas dos consecuencias diferentes, o regímenes límite, sean la ley de la gravedad de la Relatividad General que describen el Universo y alguna ecuación desconocida que describa la dinámica de las redes complejas.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original (abierto).