¿Qué hay en el vacío según la física cuántica?

Para entenderlo este tema, debemos identificar dos formas de ver la realidad.

En la realidad “clásica”, que es como los científicos llaman al mundo en que habitamos que es el que podemos ver y sentir, es fácil de entender qué es el vacío y simplemente podemos definirlo como un espacio en el que no existe nada.

En la realidad “cuántica”, es decir, a escalas subatómicas que no podemos detectar a simple vista, el vacío se parece mucho más a esa casa embrujada.

En el vacío cuántico, aunque logremos remover cualquier elemento del mundo clásico, como la luz o el calor, y no quede “nada”, de repente comenzarán a aparecer partículas que se pueden detectar por brevísimos instantes, podríamos hacer una analogía con un fantasma.

De igual manera como en la casa embrujada, aunque en el vacío cuántico aparentemente no hay nada, en realidad está lleno de partículas, energía y ondas que surgen de manera misteriosa y se esfuman rápidamente.

Los científicos ya han logrado detectar estas partículas, pero ahora, un experimento del Instituto Federal Suizo de Tecnología de Zurich, afirma que logró medir por primera vez las fluctuaciones que esas partículas generan en el espacio “vacío“.

Es como si ya “sintiéramos” que hay un fantasma, pero por fin lográramos ver la estela blanca que deja a su paso.

Algo que surge de la nada

Seguro todos recordamos aquella frase que la materia no se crea ni se destruye, solo se transforma, traducido de otra forma, es imposible que algo surja de la nada.

A nivel cuántico, sin embargo, sí que es posible.

“Por un corto período de tiempo se puede crear energía a partir del espacio vacío”, le dice a BBC Mundo Cristina Benea-Chelmus, coatura del estudio e investigadora de ciencias aplicadas en la Universidad de Harvard.

“Ocurre de manera espontánea, no podemos saber cuándo pasará, pero pasará”.

En el experimento, Benea-Chelmus observó que las fluctuaciones en el vacío se propagan en el tiempo y en el espacio.

A nivel cuántico, cuando hablamos de espacio nos referimos a escalas nanométricas. Y cuando hablamos de tiempo, son períodos extremadamente cortos.

Por ejemplo, para medir las fluctuaciones, en ese experimento utilizaron pulsaciones de laser que duran 10^-15 segundos.

Para lograr el “vacío puro”, como lo llama Benea-Chelmus, y así medir lo que ocurre ahí, la investigadora utilizó un dispositivo enfriado a una temperatura cercana al cero absoluto y del cual se bloqueó cualquier fuente de luz que pudiera “contaminar” esa pureza.

Esto es lo más cercano al vacío a lo que se puede llegar, no se puede superar ese límite”, dice Benea-Chelmus.

Al interior del dispositivo había un cristal especial que reacciona ante las fluctuaciones del vacío, que es lo único que queda luego de que se ha eliminado cualquier otro tipo de materia o radiación electromagnética.

Así, al ver cómo cambiaban las características del cristal cuando las fluctuaciones del vacío pasaban a través de él, Benea-Chelmus y su equipo pudieron medir el campo el electromagnético que generan.

Fantasmas cuánticos

Bien, ahora podemos entender que el vacío cuántico no es un lugar en el que no haya nada, solo que las partículas, las fluctuaciones y la energía que hay ahí son tan diminutas y tan efímeras que, por ahora, resulta imposible extraerlas o transformarlas.

Esas fluctuaciones que ocurren en el vacío son las responsables de las llamadas “emisiones espontáneas”, que son emisiones que se utilizan en dispositivos que emiten luz, como las pantallas de los celulares.

Ese tipo de experimentos podría significar avances en ese campo, pero los autores del estudio destacan que la medición que lograron hacer coincide con lo que describe la teoría cuántica, y que ahora quedó demostrada.

Benea-Chelmus reconoce que aún estamos lejos de comprender completamente estos fenómenos, pero su hallazgo es un paso más descifrar los misterios de la física cuántica y entender mejor qué son aquellas partículas que por ahora parecen fantasmas.

BBC

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Ernesto Mota
Ernesto Mota
Nací en el d.f., sigo siendo defeño, hoy radico en la hermosa ciudad de Cuernavaca, Morelos, soy Ing. en Sistemas computacionales, con un posgrado en Tecnologías de información, Doctorando en ambientes virtuales de aprendizaje y realidad aumentada, Tecnólogo es mi categoría laboral, y mi linea de investigación es la realidad aumentada aplicada a nuevos entornos de aprendizaje.

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