Algunas preguntas llegan tarde en la noche y mal formuladas. Esta salió más o menos así: si el universo empezó, ¿por qué empezó con algo pendiente de suceder? Suena a frase de segunda copa, y estuve a punto de olvidarla. Después descubrí que los físicos se hacen una versión más precisa de la misma pregunta, por escrito, y que esa versión sigue abierta.

La imagen habitual de la entropía como desorden hace que la pregunta parezca tonta. El universo empezó caliente y denso, así que debió empezar hecho un caos, y el caos no necesita explicación. Pero el universo temprano no era caótico en el sentido que importa. Era casi perfectamente liso, y en un universo gobernado por la gravedad la lisura es una condición muy improbable. El enigma no es por qué la entropía empezó en cero, porque no empezó en cero. El enigma es por qué el universo empezó tan lejos del equilibrio, con tanto margen para que la entropía creciera.

I. El comienzo liso

En la tumba de Ludwig Boltzmann, en el cementerio central de Viena, hay una sola fórmula: S = k log W. La entropía cuenta cuántos arreglos microscópicos se ven iguales desde fuera. Un gas repartido de manera uniforme en una caja tiene una entropía enorme, porque casi cualquier arreglo de sus moléculas se ve como un gas repartido de manera uniforme en una caja. Por eso los gases se dispersan y no vuelven a juntarse en un rincón.

La gravedad invierte la intuición. Para la materia que se atrae a sí misma, la distribución pareja es el estado inestable, y el futuro probable es el amontonamiento: estrellas, galaxias y, al final, agujeros negros, que guardan más entropía que cualquier otra cosa que conozcamos. La radiación de fondo de microondas, liberada unos 380.000 años después del Big Bang, muestra la materia repartida con diferencias de apenas una parte en cien mil. Desde el desierto de Atacama, el Atacama Cosmology Telescope pasó años midiendo esas pequeñas arrugas desde más de cinco mil metros de altura. Caliente, sí. Pero gravitacionalmente apenas había empezado a agruparse, lo que significa que estaba en el fondo de la entropía que podía tener.

Roger Penrose ha pasado décadas volviendo imposible ignorar este punto. En “Before the Big Bang” (2006) calcula la entropía que tendría el universo observable si toda su materia colapsara en un solo agujero negro, y de ahí la probabilidad de empezar tan liso como el nuestro por azar: una en diez elevado a diez elevado a 123. Su hipótesis de la curvatura de Weyl nombra la condición, los grados de libertad gravitacionales apagados al principio, sin decir por qué se cumplió.

II. La flecha es una condición de frontera

Recordamos el ayer y no el mañana. Un vaso se rompe; los pedazos no vuelven a subir a la mesa. Arthur Eddington llamó a esta dirección “la flecha del tiempo” en The Nature of the Physical World (1928), y su punto era que la flecha no sale de las leyes. Las ecuaciones de Newton, las de Maxwell, la de Schrödinger: si se corren al revés, siguen funcionando. Josef Loschmidt le planteó esto a Boltzmann en 1876. Si cada choque puede invertirse, ¿cómo pueden las leyes reversibles de cada molécula producir una ley de un solo sentido para muchas?

La respuesta que sobrevivió es que no pueden, por sí solas. La entropía sube hacia el futuro porque era más baja en el pasado, y ese hecho es un dato de entrada, no un resultado. Richard Feynman lo dijo sin rodeos en sus conferencias Messenger de Cornell, publicadas como The Character of Physical Law: hay que añadir a las leyes físicas la hipótesis de que en el pasado el universo estaba más ordenado que hoy. El filósofo David Albert le dio después un nombre a ese añadido, la hipótesis del pasado. La memoria, la causa y el efecto, la imposibilidad de volver atrás sobre la que escribí en mayo: todo cuelga de una condición de frontera que las leyes mismas no proporcionan.

III. El primer fotograma que no está

El comienzo nos tienta a imaginar una película. Hay un primer fotograma y, antes, una cola de celuloide en blanco, y la pregunta es qué había en el carrete antes de que arrancara el proyector.

El tiempo de Planck, unos 5,4 × 10⁻⁴⁴ segundos, alimenta esa imagen, porque suena a la duración de ese primer fotograma. Yo mismo ayudé a difundir la confusión. En una entrada de enero de 2025 escribí que el tiempo de Planck establece el límite inferior de los intervalos de tiempo medibles. Es la abreviatura de manual, y afirma demasiado. El tiempo de Planck es una escala construida con tres constantes, el punto en que los efectos cuánticos y la gravedad deberían importar a la vez y en que nuestras dos mejores teorías, usadas juntas, dejan de dar respuestas confiables. Marca dónde falla la descripción, no un tictac de un reloj cósmico, ni la hora de la creación.

San Agustín vio la trampa hace dieciséis siglos. En las Confesiones recuerda la respuesta en broma a “¿qué hacía Dios antes de hacer el cielo y la tierra?” (preparar el infierno para los que hacen esas preguntas) y se niega a usarla. Su propia respuesta, en La ciudad de Dios, es que el mundo no fue hecho en el tiempo sino con el tiempo. Borges, que leyó a Agustín y a los idealistas con la misma devoción, ensayó en “Nueva refutación del tiempo” negar el tiempo entero, y terminó admitiendo que no podía: “El tiempo es la sustancia de que estoy hecho. El tiempo es un río que me arrebata, pero yo soy el río”. Stephen Hawking llegó a un pariente de la posición de Agustín por otro camino. En la propuesta sin frontera que desarrolló con James Hartle en 1983, preguntar qué hubo antes del Big Bang es, decía, como preguntar qué hay al sur del Polo Sur.

La analogía ayuda hasta que pretende resolver la física. La propuesta sin frontera es un modelo entre varios, y la gravedad cuántica está sin terminar. El Polo Sur nos dice que la pregunta podría estar mal formulada. No nos dice que lo esté.

IV. Tres preguntas, por separado

Conviene separar lo que la palabra “comienzo” mezcla. La primera pregunta es qué describe el modelo del Big Bang caliente. Aquí la respuesta es sólida: desde una fracción de segundo en adelante, el modelo predice los elementos ligeros forjados en los primeros minutos, la radiación de fondo y la estructura a gran escala que creció a partir de sus pequeñas ondulaciones, y las predicciones coinciden con la observación.

La segunda pregunta es qué significa decir que el tiempo empezó. Esa está enredada en física sin resolver y en lo que entendemos por tiempo, y la respuesta honesta es que nadie lo sabe.

La tercera pregunta es por qué el universo temprano estaba en un estado de entropía tan baja. Esta es la frontera dura. La cosmología puede seguir con enorme precisión las consecuencias de la hipótesis del pasado (las estrellas, la química, la dirección de la memoria) y no puede derivar la hipótesis de nada más profundo. La inflación se ofreció en su momento como explicación. La objeción de Penrose es que la inflación necesita condiciones iniciales especiales propias, así que traslada la rareza un paso atrás en lugar de eliminarla.

V. Mover el comienzo

Otras propuestas lo trasladan más lejos. La cosmología cíclica conforme de Penrose, expuesta para el público general en Cycles of Time (2010), convierte el final frío y enrarecido de un eón en el comienzo liso del siguiente. Sean Carroll y Jennifer Chen propusieron en 2004 que universos bebé brotan de un fondo de alta entropía, cada uno con su propia flecha; el libro de Carroll From Eternity to Here cuenta la historia larga. El propio Boltzmann sospechó que nuestra región podía ser una fluctuación rara dentro de un equilibrio eterno, y esa sospecha sobrevive hoy sobre todo como advertencia: una fluctuación al azar tiene muchísimas más probabilidades de producir un solo cerebro con recuerdos falsos que un universo entero con un pasado coherente.

Son ideas serias, trabajadas en matemáticas, y algunas hacen predicciones. Ninguna está resuelta. Y cada una arrastra la misma deuda que fue inventada para saldar: un rebote necesita explicar por qué el rebote reinicia la entropía; un multiverso necesita explicar el fondo del que brota. Mover el comienzo hacia atrás no cierra la cuenta.

Nada de esto significa que la ciencia no sepa nada, ni que el hueco sea un lugar donde poner la metafísica que uno ya prefería. La inquietud es más exacta. Hemos reconstruido trece mil millones de años a partir de una luz tenue y de la proporción entre helio e hidrógeno, y todavía no podemos decir por qué la frontera quedó trazada de modo que pudiera ocurrir una historia con dirección. El universo no empezó desde cero. Empezó con una diferencia, entre lo que era y lo que podía llegar a ser, y esa diferencia es lo que llamamos un antes y un después.

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