*Este texto fue escrito por un columnista de TecMundo; aprender más al final.
Antes de siquiera pensar en la pregunta del título, pensemos en «nada» y definamos qué es un vacío. El vacío se caracteriza por la ausencia total de materia. Es decir, para que digamos que hay un vacío en cualquier ambiente, no podemos tener ningún átomo, ni siquiera una partícula subatómica.
Este concepto de vacío total es más complejo de lo que parece, especialmente asumiendo que pasamos nuestras vidas confinados a una región muy pequeña y extremadamente densa del universo.
Es casi de sentido común pensar que en el espacio existe un vacío, pero en realidad solo tenemos lo que llamamos un “vacío parcial”. A modo de comparación, en nuestro sistema solar tenemos un promedio de 5 átomos por centímetro cúbico y en el espacio interestelar este número se reduce a un solo átomo. En el espacio entre galaxias, este número es 100 veces menor. Esto significa que solo tenemos un átomo por cada 100 centímetros cúbicos. Todos estos «vacíos parciales» son mucho mejores (menos densos) que cualquier vacío producido artificialmente en la Tierra.
Además, la existencia de un vacío perfecto es físicamente imposible de realizar. La existencia de un espacio donde no existe absolutamente nada viola una idea ya comprobada y muy bien documentada de la Mecánica Cuántica: las llamadas “partículas virtuales”. El nombre puede resultar engañoso y el concepto bastante denso, pero son partículas reales que interactúan con nuestro mundo y una de sus características más curiosas es que pueden aparecer «de la nada».
La imagen muestra una sección de la Vía Láctea.Fuente: Getty Images
Para entender esto, podemos imaginar una escalera donde cada peldaño representa los niveles de energía de nuestro universo. Cuanto más subimos en esta escalera, más nos encontramos en un estado superior de energía. Como se discutió en un texto anterior, sabemos que la masa y la energía son equivalentes, por lo que cuanto más alto estemos en esta escala de energía, más materia tenemos. Por tanto, sería correcto pensar que el peldaño inicial de esta escalera representa cero energía y, por tanto, cero partículas, ¿no es así?
¡Falso! La gran ventaja es que, en esta escalera imaginaria, los escalones flotan de un nivel a otro. En la naturaleza, nada es estático. Es decir, aunque no tengamos partículas en una determinada región del espacio, hay fluctuaciones en los niveles de energía que son suficientes para hacer que existan partículas virtuales. Estas fluctuaciones duran muy poco tiempo, pero eso es suficiente para que las partículas virtuales afecten el espacio que las rodea de una manera que ha sido medida y probada desde 1996 (para los más curiosos, sugerimos buscar el llamado «efecto Casimir» ) ).
Pero es precisamente por estas fluctuaciones de energía, que han sucedido y están sucediendo desde el “Big Bang”, que tenemos una distribución desigual de la materia en nuestro universo. En otras palabras, si no existieran las partículas virtuales, nuestro universo probablemente tendría su materia uniformemente distribuida en el espacio. Y, como sabemos (y hemos sido testigos), estas fluctuaciones causaron los cúmulos de materia que formaron y continúan formando planetas, estrellas, galaxias y nosotros mismos.
Todo esto es extremadamente intrigante, ya que podemos pensar que la naturaleza simplemente no parece permitir la existencia de «nada». En otras palabras, es una parte intrínseca de nuestro universo que algo existe y somos prueba de ello. Por eso, cuando nos detenemos a pensar en “nada”, entendemos que aún queda mucho por pensar.
Rodolfo Lima Barros Souzaprofesor de física y columnista de la mundotecnico. Es licenciado en física y tiene una maestría en educación científica y matemática de la Unicamp en el campo de la percepción pública de la ciencia. Está presente en las redes sociales bajo el nombre de @rodolfo.sou