LA IMPORTANCIA DE LA NADA

La nada. ¿Vacío, ausencia, inexistencia? Este es un concepto difícil y a veces evitado tanto en filosofía como en la ciencia. Es fácil pensar que "nada" es insignificante, pero está lejos de serlo; el concepto de "nada" es fundamental para nuestro universo.

Sin embargo, ¿qué es "nada"? Es una pregunta difícil de responder, porque dondequiera que miremos a nuestro alrededor, siempre parece haber algo allí. Tratar de imaginar la nada absoluta es complicado.

Considere un área simple de espacio, digamos que el contenido de un frasco. Ahora retire todo lo que podamos de su interior: todo el aire, las moléculas, las partículas, cada átomo ... hasta que no queden cosas en él. Ahora, ¿qué existe todavía dentro del frasco? ¿Realmente no es nada? ¿O todavía hay algo en él?

Ésta es una pregunta importante porque tal "vacío" constituye la mayor parte del universo; los átomos que lo componen todo, incluyéndonos a nosotros, son en su mayoría espacios vacíos.

El estudio de esta nada ha revelado los secretos más profundos de la naturaleza y nos ha ayudado a explicar por qué existimos.

Durante más de mil años, nuestra comprensión de la nada fue a través de las ideas del filósofo griego Aristóteles, quien creía que la naturaleza siempre se opondría a la existencia de la verdadera nada. Todo esto cambió en el siglo XVII debido al trabajo de Torricelli, que creó el primer vacío sostenido, y Pascal, que avanzó en el trabajo. Sus experimentos revelaron una verdad profunda: que no hay nada en todas partes.

Mundo clásico v/s mundo cuántico

Causa y efecto. Acción y reacción. Así es como se comporta nuestro mundo clásico cotidiano: sensible, predecible y comprensible. Pero el mundo cuántico microscópico es muy diferente. Es extraño y se basa en la incertidumbre y las probabilidades. Nunca se puede estar seguro de lo que sucederá, no porque los experimentos y las mediciones no sean lo suficientemente buenos, sino simplemente por la incertidumbre inherente presente.

El principio de incertidumbre de Heisenberg establece que existe un límite fundamental para la precisión con la que se pueden conocer simultáneamente dos propiedades físicas de una partícula. La interpretación común de esto es que significa que cuanto más precisamente sabemos dónde está una partícula, menos sabemos sobre su movimiento. Desafortunadamente, no hay forma de evitar esto, es una característica ineludible de la realidad a esta escala. Entonces, ¿qué tiene que ver esta rareza cuántica con el concepto de nada? Bueno, esta teoría puede tomar una forma diferente, en términos de energía y tiempo. Pensemos de nuevo en ese frasco "vacío" ...

Si examináramos un volumen muy pequeño de espacio dentro del frasco, en principio podríamos saber con precisión cuánta energía contiene. Pero si pudiéramos ralentizar el tiempo y mirarlo en un intervalo de tiempo muy corto, las cosas comenzarían a ponerse extrañas. De acuerdo con el Principio de Incertidumbre, debido a que estamos mirando ese trozo de espacio durante un pequeño intervalo de tiempo, hemos perdido la capacidad de saber exactamente la cantidad de energía presente allí. Si pudiéramos examinar un volumen de espacio aún menor dentro del frasco durante un intervalo de tiempo aún menor, entonces podría suceder algo extraño. La cantidad de energía que hay en esa parte del frasco será tan incierta que existe la posibilidad de que contenga suficiente energía para crear partículas literalmente de la nada.

El principio de incertidumbre de Heisenberg sugiere que en cantidades extremadamente pequeñas de espacio y tiempo, algo puede surgir de la nada.

¿Pero cómo? ¿Seguramente esto no tiene sentido? Bueno, este espacio aparentemente vacío, al contrario de lo que esperaríamos intuitivamente, está repleto de lo que los físicos llaman fluctuaciones cuánticas, pequeños paquetes de energía que aparecen y desaparecen muy rápidamente. Esto está perfectamente permitido por las leyes de la física, y el principio de incertidumbre nos dice que es posible tomar prestada energía de la nada siempre que se "devuelva" lo suficientemente rápido. Este concepto, por extraño que parezca, es fundamental. Esta teoría de la mecánica cuántica explica los fenómenos físicos a escala microscópica y es la descripción más precisa y poderosa que tenemos de nuestro universo.

Hay una forma mucho más dramática de ver esta idea y los efectos de las fluctuaciones cuánticas en lugar de solo dentro de ese frasco arbitrario. La teoría del "Big Bang", nuestra mejor interpretación para explicar cómo comenzó el universo y cómo llegamos a existir, dice que el universo entero apareció de la nada hace casi 14 mil millones de años. Diminutas fluctuaciones cuánticas produjeron repentinamente la energía que condujo a la rápida expansión del espacio y la masa que luego continuó creciendo y desarrollándose en las estrellas, galaxias y todo lo demás que vemos a nuestro alrededor hoy. La extraña verdad es la profunda conexión entre nuestro universo infinito y la nada de la que se originó; nada realmente ha llevado a todo.

Comprobación experimental

Investigadores del Dartmouth College han demostrado que es posible producir la luz a partir del vacío cuántico, lo que significa que es posible obtener algo de la nada y que cada vez nos acercamos más al control del misterioso vacío cuántico.

“En esencia, hemos producido algo de la nada; la idea de eso es genial», expresó el profesor de física Miles P. Blencowe, autor principal del estudio, en un comunicado.

La teoría, publicada en Communications Physics, predice que unas imperfecciones basadas en nitrógeno, presentes en una membrana de diamante que se acelera rápidamente, pueden hacer la detección de los fotones en el vacío cuántico.

En el experimento propuesto, un diamante sintético del tamaño de un sello postal, que contiene los detectores de luz a base de nitrógeno, se suspende en una caja de metal súper enfriada que crea un vacío en su interior.

La membrana, que actúa como un trampolín atado, se acelera a un ritmo enorme y produce fotones en estado de entrelazamiento cuántico, ha descubierto esta investigación.

«Esta producción de fotones emparejados y entrelazados es una prueba de que los fotones se producen en el vacío cuántico y no a partir de otra fuente», Comentó Hui Wang, doctoranda de la citada universidad en Física y Astronomía, que también participó en la investigación.