miércoles 24 de noviembre de 2021
Ciencia | Universo | Vacío | Tiempo

¿Existe el vacío?: lo que sucede cuando quitamos todo, incluso si apagamos la luz o cerramos los ojos para que "no haya nada"

Lo real estuvo antiguamente relacionado con aquello que podemos observar. Si quitamos todo, no queda entonces nada. Sin embargo, el avance de la ciencia demostró que siempre habrá algo en el vacío y que la realidad macroscópica dependerá de que "alguien" siempre la esté mirando. Pero ¿qué pasa entonces si toda la humanidad cierra los ojos a la vez?

Durante años la humanidad relacionó al vacío con la realidad que se podía observar: cuando no veíamos nada era porque no había nada. Los hombres pensaban que la realidad estaba compuesta solamente por los elementos básicos como el agua, la tierra, el fuego o el aire. Sin embargo, desde la confección de la tabla periódica de los elementos (moderna), los humanos pudieron conocer que hay un mundo inmenso y mágico en el reino de lo infinitamente pequeño. ¿Qué sucede entonces cuando "vaciamos" todo? ¿Qué queda?

Aire Digital conversó con el especialista en física teórica y divulgador, Daniel Blanco, creador del proyecto Sálvame Ciencia. Blanco, que nació en Venezuela y se mudó por la crisis a Argentina, reveló los misterios del mundo cuántico y lo que sucede cuando insistimos en obtener "espacio vacío", retirando todo lo que está a nuestro alcance, incluso las partículas.

daniel blanco.jpg
Daniel Blanco es el director del proyecto Sálvame Ciencia, donde a partir de la física explica los misterios que forman al Universo.

Daniel Blanco es el director del proyecto Sálvame Ciencia, donde a partir de la física explica los misterios que forman al Universo.

"El mundo está compuesto por escalas. Sabemos que los elementos que conforman la materia están compuestos por algo mucho más pequeño, los átomos. Y a su vez, los átomos están compuestos por elementos más pequeños, las partículas subatómicas. El mundo siempre será diferente dependiendo de la escala en la que lo estés estudiando. No se estudia al Universo de la misma manera a escala macroscópica que microscópica", comenzó aclarando el experto.

atomos2.jpg
Los elementos que conforman la materia están compuestos por algo mucho más pequeño, los átomos. Y a su vez, los átomos están compuestos por elementos más pequeños, las partículas subatómicas.

Los elementos que conforman la materia están compuestos por algo mucho más pequeño, los átomos. Y a su vez, los átomos están compuestos por elementos más pequeños, las partículas subatómicas.

Todo lo que pertenece al mundo cuántico, es decir, a lo más pequeño, a lo que no es cotidiano para los humanos, es difícil de entender. Pero lo cierto es que es la única realidad. Lo demás, es percepción.

Leer más ► Así capturaron al cometa Neowise en la Argentina

"Si nos ubicamos en una habitación y la vaciamos, en escala macroscópica, lo que hacemos es retirar todos los elementos, como los muebles o lo que haya. Podemos decir que queda vacía a esta escala", explicó Blanco.

Todo lo que pertenece al mundo cuántico, a lo que no es cotidiano para los humanos, es difícil de entender. Pero lo cierto es que es la única realidad. Lo demás, es percepción.

Y si nos vamos a una escala más pequeña, ¿qué queda? Las partículas, claro. "Si nos vamos a una escala más pequeña, está el aire. El aire está compuesto por partículas de diferentes elementos, como el vapor de agua, el oxígeno, el nitrógeno y otros elementos. Entonces no está vacía la habitación. Sin embargo, podríamos escalar un poco más y sacar todo el aire. Quedaría como una cámara de vacío", contó.

Y continuó con el razonamiento: "Todo cambia si tomamos en cuenta que hay otro tipo de partículas, no solamente las que conforman los elementos de los cuerpos. Por ejemplo, la luz es una partícula, el fotón (la partícula es una onda), y está en todos lados. Si entramos en una cámara de vacío con luz, hay partículas ahí adentro, no está vacía. Pero ¿qué pasa si apagamos la luz?".

La luz es una partícula (y una onda) y está en todos lados. Si entramos en una cámara de vacío con luz, hay partículas ahí adentro, no está vacía. Pero ¿qué pasa si apagamos la luz?.

Blanco aclaró que incluso quitando la luz, la cámara no estaría vacía. ¿Puede haber algo más? "Hay más partículas aún. Ese es el detalle: siempre salen partículas nuevas", reveló el experto. "Cuando hay 'menos vacío' en realidad cada vez hay más cosas", dijo.

Leer más ► Por qué brilló tanto el cometa Neowise y por qué se lo puede comparar con una montaña

Es que cuando retiramos todo, incluso la luz, aún quedan las "partículas fantasmas", los conocidos neutrinos. ¿Qué son? "Son partículas que no están cargadas, por lo tanto no interactúan con la materia. Lo atraviesan todo. No las vemos, no las sentimos, pero están allí. Son una de las partículas más abundantes del Universo", contó el venezolano.

neutrinos01
Los neutrinos son partículas muy pequeña que se mueven casi a la velocidad de la luz, y no interaccionan casi con nada en el Universo. Se los conoce como

Los neutrinos son partículas muy pequeña que se mueven casi a la velocidad de la luz, y no interaccionan casi con nada en el Universo. Se los conoce como "las partículas fantasma".

Y fue por más. ¿Qué sucede si logramos retirar los neutrinos? Podríamos decir que no queda nada, pero la física cuántica revela cada vez más. "La cosa cambia cuando nos damos cuenta que lo que conocemos como vacío, el espacio, está lleno de energía, la Energía del Vacío. La ecuación de Einstein, E=MC², quiere decir que la masa es equivalente a la energía o la energía es equivalente a la masa. Entonces, si en el vacío hay energía ¿por qué no puede surgir materia de ahí?", lanzó.

"La gente dice 'las cosas no aparecen como magia, que no se puede crear materia de la nada', pero cuando estudiamos el Universo, descubrimos que el Universo es mágico", dijo.

¿Qué hacemos con la energía?

La energía es un método de intercambio. Se siente. Cuando una persona está cansada, siente que se queda sin energía. Pero el concepto de energía es muy difícil de imaginar.

Una vez que nos quedamos en el vacío con solamente la energía ¿qué puede suceder?

"Si concentras grandes cantidades de energía en un punto, como hacen en el acelerador de partículas del CERN, pueden surgir partículas de la nada, violando el Principio de Conservación de la Energía (que refiere a que la materia no surge de la nada, es decir que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma, al igual que la materia). Cuando dos partículas chocan a gran velocidad, en ese punto en el que chocan se concentra una gran cantidad de energía y de esa energía saltan partículas nuevas", reveló Blanco.

Leer más ► ¿Qué pasa en el cielo?: historias de la noche antigua y estrellas que aparentan sosiego

Entonces ¿el vacío jamás estará vacío? ¿Habrá siempre partículas que se crearán "por toda la eternidad"? Sí. Y descubrir esto fue un avance enorme para la ciencia y para la comprensión del Universo y la realidad.

"Existe algo que es el Principio de Incertidumbre de Heisenberg, una de las leyes de la mecánica cuántica que dice que dos magnitudes entrelazadas entre sí no pueden ser medidas con precisión de forma simultánea. Para el caso de una partícula esta sería la posición y su velocidad, no podemos conocerlas a la vez. Para el caso de la energía es diferente. La energía se relaciona con el tiempo, sí se pueden obtener el valor de uno y otro al mismo tiempo", dijo Blanco. ¿A que va esto?

werner-heisenberg-5.jpg
Werner Heisenberg fue un físico teórico alemán. Es conocido sobre todo por formular el Principio de Incertidumbre, una contribución fundamental al desarrollo de la teoría cuántica.

Werner Heisenberg fue un físico teórico alemán. Es conocido sobre todo por formular el Principio de Incertidumbre, una contribución fundamental al desarrollo de la teoría cuántica.

Entonces ¿el vacío jamás estará vacío? ¿Habrá siempre partículas que se crearán "por toda la eternidad"? Sí. Y descubrir esto fue un avance enorme para la ciencia y para la comprensión del Universo y la realidad.

"Bajo ciertos intervalos de tiempo, esta misma ley, que rige a todo el Universo, permite que cierta energía del mismo vacío se concentre en un punto y de allí puedan surgir partículas nuevas, conocidas como partículas virtuales. Son partículas que viven durante un intervalo de tiempo muy pequeño. Estas partículas virtuales que surgen de esta concentración de energía, pueden violar el Principio de Conservación de la Energía por un intervalo de tiempo muy pequeño", explicó Blanco. "Estas partículas virtuales salen de la nada y desaparecen. Esto pasa una y otra vez en cada parte del Universo, siempre. Y quedó probado en el experimento Efecto Casimir. El Efecto Casimir revela que estas partículas que están saltando producen una cierta presión que viene de la nada. Si agarras dos placas metálicas muy delgadas en una cámara de vacío, verás que estas placas empezarán a unirse solas, como si las moviera un fantasma. Estas partículas que surgen de la nada crean una presión, una fuerza del mismo vacío que mueve las placas", dijo.

De esta forma, el vacío se vuelve imposible. Te das cuenta de que aunque hayas sacado todo, todavía hay algo ahí", contó.

¿Y qué nos dice esto sobre el misterio de la energía oscura?

La energía oscura es aquella que impulsa la expansión del Universo, peleando con la atracción de la gravedad.

"Los físicos buscan descubrir la naturaleza de esta energía, de dónde proviene. Uno de los candidatos es la presión que genera este vacío cuántico, revelado en el Efecto Casimir", contó Blanco.

Leer más ► Cada vez más luces cierran la ventana que da al Universo

Observar para que sea real

Existe un misterio muy fuerte en torno a la observación y es sobre qué tanto influye la simple acción de observar sobre lo que es real.

"El sólo hecho de observar un sistema lo cambia por completo y a esto lo vimos en el ejemplo del Gato del Schrodinger", dijo el especialista. Una partícula puede estar en todos los estados y en todas las posiciones a la vez.

Leer más ► La primera luz y un largo viaje interestelar hasta la Tierra

El experimento del gato dice que si ponemos una partícula en una habitación y decimos que si está del lado derecho de la habitación, un envase de veneno se romperá y matará al gato que está adentro, pero que si la partícula está del lado izquierdo no va a pasar nada... ¿por qué que el gato se envenenó y no se envenenó y está muerto y está vivo a la vez? Porque lo que sucede es que a nivel cuántico la partícula está en ambos lados al mismo tiempo, al derecho y al izquierdo. Parece una locura, pero la realidad es así, y la ciencia lo demostró.

GATO SCHRODINGER.jpg
¿Por qué que el gato se envenenó y no se envenenó y está muerto y está vivo a la vez? Porque a nivel cuántico la partícula está en ambos lados al mismo tiempo, al derecho y al izquierdo.

¿Por qué que el gato se envenenó y no se envenenó y está muerto y está vivo a la vez? Porque a nivel cuántico la partícula está en ambos lados al mismo tiempo, al derecho y al izquierdo.

"La magia de la realidad está en que sólo cuando observas una partícula, la obligas a definir su posición. Literalmente. Esto sucede a nivel cuántico. Pero ¿cómo nos afecta esto a nivel macroscópico, a la realidad observable?", planteó Blanco. "La magia de la realidad está en que sólo cuando observas una partícula, la obligas a definir su posición. Literalmente. Esto sucede a nivel cuántico. Pero ¿cómo nos afecta esto a nivel macroscópico, a la realidad observable?", planteó Blanco.

"La magia de la realidad está en que sólo cuando observas una partícula, la obligas a definir su posición. Literalmente. Esto sucede a nivel cuántico. Pero ¿cómo nos afecta esto a nivel macroscópico, a la realidad observable? ¿Se puede decir que la Luna está donde la vemos cuando la 'obligamos a definir su posición' y que cuando no la miramos está y no está en todos lados? La realidad de la cuántica dice que sí y por eso Einstein la odiaba tanto.

La pregunta es, si todos cerramos los ojos, y la Luna sigue estando ahí (porque si no claramente habría un caos) ¿quién nos está observando? Es ahí en donde está el misterio de todo.