16
Sep
08

Burbujas de vacío

No oía hablar tanto de física y apocalipsis desde los tiempos del polifacético sir Isaac Newton, el mayor físico de la historia de la ciencia (con la posible excepción de Aristóteles), y que compaginó tan loable dedicación con otras no tan loables o cuando menos extravagantes: inquisitorial presidente de la Royal Society, intermitente dedicación a la alquimia que pagó posiblemente con un envenenamiento (no mortal), implacable (y oscuro) director de la Casa de la Moneda, parlamentario fiel… Newton era además un obsesivo y concienzudo estudioso de la Sagradas Escrituras, tema que le interesó hasta el punto de escribir más sobre él que de cualquier otra cosa. El tema del Apocalipsis, y su interpretación, le preocupaba especialmente, afirmó que la Bestia descrita en la obra de San Juan era la Iglesia de Roma, y calculó con toda tranquilidad la fecha del Juicio Final: antes del 2060.

La puesta en marcha del LHC ha dado pábulo a todo tipo de anuncios apocalípticos, y eso que lo ocurrido el pasado día diez fue tan solo una prueba de las prestaciones del anillo y de calibración de los diversos detectores, se inyectaron dos haces de protones de forma no simultánea y a baja energía; me pregunto qué sucederá cuando se produzca la primera colisión dentro de algunas semanas, posiblemente nada, ya habrá dejado de ser noticia. El Apocalipsis nunca será una noticia, pasará de manera imperceptible sin que Anticristos y Juicios Finales puedan hacerse notar en medio del fárrago incesante de banalidad, ante la desesperación de sectas milenaristas de diverso pelaje.

Escribí hace unos días algo acerca de los “temibles” micro agujeros negros que podrían producirse en una colisión a 14 TeV, un suceso especulativo, pero fundado en teorías que se encuentran más allá del Modelo Estándar; otro de los posibles candidatos a Gran Catástrofe Apocalíptica es algo no tan conocido pero con un nombre no menos sobrecogedor: la formación de una micro burbuja de vacío cuántico de baja energía. Total assured destruction.

¿Qué tiene de malo el vacío? ¿Por qué una ridícula burbuja de vacío, y nada menos que de baja energía, puede ser algo tan catastrófico? ¿Qué diablos pretenden esos físicos experimentales locos (los teóricos estamos mucho peor, pero no tenemos medios, ni mucho menos los sabemos usar), manipulando de manera imprudente los electroimanes superconductores del LHC? Vayamos por partes.

Supongamos que somos vulgares sardinas (mi domingo playero todavía colea) nadando tranquilamente en las aguas del mar, alguien nos pregunta qué es el vacio, y nuestra obvia respuesta sería que el vacío es lo que queda cuando se ha quitado todo lo demás, es decir, cuando se han eliminado los atunes, los camarones, el plancton, y las minúsculas bacterias y partículas que pueblan el medio marino, incluido el oxígeno disuelto en el agua; posiblemente alguien nos dirá que nos equivocamos que eso a lo que denominamos “vacío” es el realidad el agua en la cual evolucionamos, pero nosotros, que sólo somos sardinas, nunca hemos conocido ningún otro medio, además no entendemos qué es eso de “medio”.

El vacío no existe. Horror vacui, parece mentira que después de más de dos milenios de filosofía occidental, y cinco siglos de ciencia moderna hayamos vuelto a la antigua afirmación de Aristóteles. Entre mediados del XVII y principios del XVIII, el público se quedaba estupefacto ante las primeras bombas de vacío que demostraban que el vacío existía, y se podía crear. La operación parecía bastante evidente, si quitamos todo, el aire y hasta el último átomo queda el vacío, es decir, nada. Incluso esa cosa extraña y leguminosa que parecía llenar el vacío a finales del XIX, el éter, se demostró inexistente.

Sin embargo el vacío no es la nada, al contrario, es una curiosa y fértil clase de algo. Esta nueva concepción del vacío se suele decir que la introdujo la Mecánica Cuántica y la Teoría Cuántica de Campos, pero ya se encuentra en una teoría tan clásica como la Relatividad General: ese término, Λgik, que se puede incluir en las ecuaciones de campo de Einstein (y que el propio Einstein lo catalogó como el mayor error de su vida) da cuenta de la energía del vacío y es responsable del creciente acelerón que sufrirá el universo a medida que se expanda, el Big Rip, así como de la poderosa expansión en la prematura fase inflacionaria.

En cualquier caso para la Teoría Cuántica de Campos, el vacío está repleto de una miríada de partículas que se crean y se destruyen, y campos, como el de Higgs, cuyo valor en el vacío es distinto de cero. Todo eso no se puede “quitar” porque pertenece a la misma estructura del vacío, cuánticamente hablando es el vacío. Hay situaciones concretas en las que el vacío se parece más a un atestado vagón de metro que a una fría nada. Fenómenos como la radiación Hawking de los agujeros negros, de la que ya hablé, se pueden explicar recurriendo a ese vacío cuántico.

¿Pero qué tiene todo esto de catastrófico? Sucede que el vacío de hecho no tiene un valor de energía definido, puede haber tantos como universos posibles, y el valor de la energía del vacío del universo actual es uno entre tantos, y no precisamente el estado de más baja energía. Esto es curioso porque hace del universo, como un todo, algo inestable, como un núcleo radiactivo o una transición electrónica en el átomo. Un universo con un valor de energía del vacío que no fuera el más bajo, podría realizar una transición a un estado de menor energía, así pues tendría una “vida media”. Los cálculos realizados sugieren, evidentemente, que esa “vida media” para el universo actual sería enorme, mucho mayor que la edad del universo. Hasta aquí no hay por qué preocuparse, nuestro universo no corre peligro de desintegrarse en otro, al menos en un plazo de tiempo concebible…. A no ser que en el LHC sucedan cosas.

¿Qué ocurriría si en las colisiones a altas energías se produjera una pequeña burbuja de vacío de baja energía, una especie de micro universo bebé con un vacío distinto al nuestro? Sucedería que el medio (vacío) que lo rodease “caería”, o se transmutaría en él al poseer una energía mayor, o dicho de otra forma, esa burbuja comenzaría a crecer y expandirse, como en el modelo inflacionario, potencialmente capaz de hacer que universo entero la alimente. Punto final; sin ni si quiera tiempo de saber qué está ocurriendo. A medida que las energías de colisión se aproximan al Big Bang, la probabilidad de que esto suceda comienza a no ser despreciable, si los actuales modelos del Big Bang que postulan la existencia de posibles universos con distintos niveles de energía del vacío son correctos.

En cualquier caso 14 Tev, pese a internarnos en un terreno completamente desconocido para la física, queda muy lejos de las energías que hacen esto posible. Y para acabar de tranquilizar al personal, el LHC Safety Assessment Group confía en que no hay lugar para que se produzca nada parecido, se basan en las evidencias que proporcionan las colisiones de rayos cósmicos, a una energía mayor que las proporcionadas por el LHC. Estas burbujas de vacío exótico, de haberse formado en algún lugar del universo, deberían haberse detectado debido a su rápido crecimiento, algo así como un chapapote cósmico creciendo peligrosamente.

Ignoro si existe algún capítulo de Star Trek con este argumento, pero me postulo públicamente para llevar a cabo el guión por un módico precio; prometo emociones fuertes, algo de morboso erotismo, y una aceptable documentación científica. Sírvanse los interesados ponerse en contacto por el e-mail que pondré en la página About me cuando tenga algo de tiempo para completar este absurdo blog.


2 Responses to “Burbujas de vacío”


  1. 1 LUIS
    octubre 2, 2008 a las 9:28 pm

    creo que es probable la creacion de burbujas de vacio, aunque sea solo una hipotesis

  2. 2 juan ochoa
    mayo 26, 2009 a las 2:21 pm

    El vacio es algo que no existe, es decir algo que no se puede conceptualizar, no es factible tener una idea que represente el vacio. Pero el que no exista no quiere decir que no sea,que no se pueda experimentar. El vacio es el aqui y el ahora, la consciencia, el espiritu, o lo que sea que soy y que es lo que esta escribiendo ahora y que en el momento de leerlo tu lo experimentaras. Y creeme no hay nada maligno en el vacio, no tiene logica que algo como el vacio que no podemos divididir, por que matematicamente no es posible, sea bueno o malo simplemente es.


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