EN EL VACIO NO HAY NADA?

Fuente: http://www.quo.es/ciencia/astronomia/la_nada_no_esta_vacia

"La naturaleza aborrece el vacío”. Esta máxima, que surgió por primera vez en la filosofía griega hace unos 2.500 años, sigue planteando un debate entre científicos y filósofos. El concepto de un vacío real, aparte de inducir una sensación inquietante, a mucha gente le parece ridículo, e incluso estúpido. Si dos cuerpos están separados por la nada, ¿no estarían en contacto? ¿Cómo puede el “vacío” mantener las cosas apartadas, o tener propiedades como tamaño y límites?

Mientras seguimos peleando con estas ideas, nuestro concepto del vacío ha evolucionado. El espacio vacío es más rico que la mera ausencia de cosas, y desempeña un papel indispensable en gran parte de la física moderna. Incluso entre los antiguos griegos, el vacío dividía lealtades.

Líneas de pensamineto

-  Parménides en el siglo V a. C. y hoy más comúnmente asociada con Aristóteles, sostiene que el espacio vacío está en realidad relleno de un medio invisible.

-  Los postuladores de la teoría atómica rival, entre ellos Leucipo y Demócrito, discrepaban. Según su punto de vista, el cosmos consistía en un vacío ilimitado poblado por pequeñas e indestructibles partículas, o átomos, que se agrupaban en diferentes combinaciones para formar objetos materiales.

-  Tanto Newton como Aristóteles creían que el espacio entre los cuerpos tenía que estar relleno de un medio, si bien uno de una clase inusual. Debía ser invisible, pero tampoco producía fricción, ya que la Tierra lo atraviesa en su camino alrededor del Sol sin encontrar resistencia alguna.

-  Newton apelaba a este medio como marco para sus leyes del movimiento. Estas predecían, por ejemplo, que un planeta rotatorio como la Tierra experimentaría una fuerza centrífuga que lo haría hincharse en el Ecuador.

-  Leibniz, no estaba de acuerdo. Mantenía que todo movimiento, incluida la rotación, solo podía juzgarse con relación a otros cuerpos del Universo; por ejemplo, a las distantes estrellas. Según Leibniz, si las estrellas se desvanecieran, también lo haría la fuerza; no era necesario un medio entre objeto y estrellas.

-  Mach discutió fuertemente la postura de Leibniz y propuso que las fuerzas centrífugas y sus relativos efectos mecánicos estaban causados por la acción gravitatoria de la materia distante del Universo.

-  Einstein se vio fuertemente influido por las ideas de Mach al formular su teoría de la relatividad, y le contrarió comprobar que, de hecho, el principio de Mach no se infería de ella. Por ejemplo, de la teoría de Einstein se deduce que un agujero negro rotatorio tendría el Ecuador hinchado aunque no existiera ningún otro objeto.

Surgimiento de la Mecánica Cuántica

-  Hace más o menos una década, surgió de la teoría de la mecánica cuántica. A nivel atómico, la impecable previsibilidad del universo clásico newtoniano se rompió para ser reemplazada por un conjunto de reglas alternativas extrañas. Una partícula como, por ejemplo, un electrón, no se mueve de A a B siguiendo una trayectoria precisa y definida. En un momento, su posición y movimiento serán, hasta cierto punto, inciertos.

Y lo que es cierto para un electrón lo es también para todas las entidades físicas, incluidos los campos. Por ejemplo: ¿cuánta energía reside en una caja vacía de un tamaño determinado?

Los rápidos cálculos que se hacen en base a la teoría cuántica llevan a una conclusión aparentemente sin sentido: no hay límite. El vacío no está vacío. De hecho, contiene una cantidad infinita de energía.

Así que el concepto moderno del vacío es el fermento de la actividad de un campo cuántico, con ondas que surgen al azar aquí y allá. En mecánica cuántica, las ondas también tienen características de partículas, de modo que el vacío cuántico se describe a menudo como un mar de partículas de vida breve; fotones para el campo electromagnético, gravitones para el campo gravitatorio, y así sucesivamente, que surgen de ninguna parte y que desaparecen de nuevo.

Un vacío lleno de energía y presión

Einstein había predicho que el espacio vacío tendría un efecto antigravitatorio semejante ya en 1917, antes de la mecánica cuántica. No podía poner un número a la intensidad de esa fuerza, y más tarde abandonó la idea. Pero no se fue del todo. Cálculos realizados a vuelapluma hoy día sugieren que la presión del vacío cuántico debería ser, de hecho, negativa en un espacio con la geometría de nuestro universo.

Y para asegurarlo, hace 15 años se empezaron a acumular pruebas procedentes de las observaciones de supernovas lejanas: una inmensa fuerza antigravitatoria causa que el universo se expanda cada vez más deprisa. El invisible vacío cuántico, “éter”, supuesto responsable de ello al menos parcialmente, se ha redenominado recientemente “energía oscura”.

La noción de que el espacio es un mero vacío sin propiedades físicas ya no se sostiene. Puede que la naturaleza aborrezca el vacío absoluto, pero le gusta el vacío cuántico con sus peculiaridades. Y no es un juego de palabras. Según funcione la energía oscura, el Universo seguirá expandiéndose en una huida frenética que culmine en un vacío oscuro en el que la materia y la radiación se diluyan a niveles infinitesimales, o quizá colapse sobre sí mismo en un “big crunch”. El destino del Universo parece que depende de las propiedades del vacío.

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