Si eliminas todo de parte del universo, ¿qué queda? Podría pensar que "nada", pero no lo es. Puede eliminar todas las partículas y antipartículas, todos los tipos posibles de radiación, todas las curvaturas del espacio y las ondas gravitacionales, y permanecer en un espacio completamente vacío, donde no hay nada con qué lidiar. ¿Realmente habrá "nada" frente a ti? ¿O habrá algo?
Este estado generalmente se conoce como vacío cuántico. Este es el estado energético más bajo del espacio vacío. Y, sorprendentemente, la física cuántica nos enseña que la energía cero, o el estado de referencia del universo, no es realmente cero. Por el contrario, es un valor final positivo que:
- se midió observacionalmente - gracias a los efectos de la energía oscura - y era aproximadamente el equivalente a la masa en reposo de la energía de un protón por metro cúbico;
- y se calcula teóricamente, en la mejor de nuestras capacidades, que debería ser 10.120 veces mayor que este valor.
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No es exagerado decir que entendemos la física de la "nada" lo suficientemente bien y que no tenemos una buena explicación de por qué esta energía cero no disminuye ni se evapora (y de hecho no cambia en absoluto) con el tiempo.
En las próximas décadas, los observatorios espaciales, como los observatorios espaciales Euclid de la ESA y la próxima misión WFIRST de la NASA, podrán limitar el error en esta constante de energía cero en el espacio-tiempo al 1%. (Mientras que este es el 8%). Al medir cómo se ha expandido el universo a lo largo de su historia en muchos lugares diferentes y a distancias muy diferentes de nosotros, podemos confirmar que la energía cero del universo es la misma en todas partes.
Pero, ¿sería eso el equivalente a "nada"? Y lo que es más importante, ¿es nuestra comprensión y percepción de la naturaleza de la "nada": una ilusión o una clave para comprender los secretos más importantes del universo?
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Los físicos Laura Mersini-Houghton y John Ellis y el filósofo James Leydimen discutieron recientemente este tema en la reunión del Instituto de Arte e Ideas de los Estados Unidos. El problema es que, aunque esto no es una ilusión, no podemos ponernos de acuerdo sobre lo que se entiende por “nada” (que significa “nada”, “vacío”). A saber:
- ¿Es este un estado energético de referencia que podría haber sido en el pasado (por ejemplo, mucho más alto)? Durante la inflación cósmica, por ejemplo.
- ¿Es este un estado más allá del espacio y el tiempo, del que, de hecho, surge el espacio-tiempo (del verdadero estado de vacío)? ¿Existe tal estado y su existencia será significativa?
- ¿Es este un estado de vacío en el universo, que puede ser diferente de un estado similar en otro bolsillo del multiverso?
- ¿O es un vacío cósmico, con toda su energía virtual y que puede cambiar según lo que contenga?
De alguna manera es extraño creer que "nuestro vacío" puede no ser un "vacío" en ningún otro lugar, en otros lugares.
¡Pero creemos que aquí es donde comenzó el Big Bang! En la transición de una energía cero superior a una inferior, el universo en expansión, lleno de la energía inherente al espacio mismo, pasó a un estado inferior, y esta transición condujo a la creación de toda la materia, antimateria y radiación en nuestro universo. Incluso es posible que nos espere otra transición similar en el futuro, con un Big Bang diferente, más frío.
Es cierto que ese razonamiento nos agrada poco. Esta "física de la nada" suena como la física de algo. Cuando no queremos entender nada, nuestras ideas nos sacan del espacio, incluso antes del nacimiento del Universo, de lo contrario, ¿de qué sirve? ¿Cómo puedes hablar de algo “para” cuando no tienes espacio? ¿Cómo entender qué es "antes" si no hay tiempo?
Y sea lo que sea esta "nada", contiene todo el universo.
Muchos físicos argumentan que es imposible comprender nada a fondo hasta que comprendamos qué es "nada". Porque no entendemos de dónde vienen las leyes fundamentales si no entendemos qué leyes fundamentales gobiernan la naturaleza del espacio vacío.
Así, podemos decir que nuestro Universo realmente vino de la nada, del vacío, de la nada, y su estado final puede tender asintóticamente a la no existencia después de un largo período de tiempo. Pero sólo si aceptamos nuestra descripción de la "nada" física como verdadera nada. Esta definición de "nada" por sí misma no puede depender de nuestra definición de espacio, tiempo y las "reglas" del universo; físicos, filósofos y otros no tienen por qué estar de acuerdo en este asunto. Simplemente no hay un experimento físico que nos permita decir, je, parece que finalmente hemos convertido esto en nada.
Pero hay cosas de las que estamos seguros: no siempre hemos existido; no siempre existiremos; existimos ahora. Independientemente de lo que sea "nada", todos somos algo. Y todo, en un grado u otro, salió de la nada, fuera lo que fuera esa nada. Y hasta donde entendemos el Universo, un día volverá a un estado de vacío físico sin fin. Pero ¿cuál será la naturaleza de este "vacío" final? Todavía no hemos respondido a esta pregunta.
ILYA KHEL
