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jueves, 25 de septiembre de 2008

LA NADA Y EL VACÍO


Eduardo Camps Vegas*




El artículo de Álvaro de Rújula, publicado en este Blog (ver más abajo) acomete uno de los disparates más grandes cometidos por la supuesta comprensión científica del mundo que nos rodea.

Las estrellas emiten varias clases de frecuencias, las ondas lumínicas-apreciables como luz y colores-, las ondas ultravioleta, las ondas infrarrojas, las ondas electromagnéticas que pueden ser del tipo alfa y del tipo beta y ondas de radio; pero todas son ondas que se diferencian entre sí por la amplitud y la frecuencia, siendo la amplitud el ancho de la onda y la frecuencia, la cantidad de senos y cosenos que caben en determinada cantidad de la onda. Por ejemplo una onda de radio puede tener ochenta metros de amplitud y una frecuencia de 1.600 Hertzios. Todos los radios y televisores poseen un dial que nos permite sintonizar la recepción de la onda radial y la frecuencia que queremos escuchar.

Como el Universo está compuesto de galaxias, estrellas, planetas, satélites, cometas, asteroides y polvo estelar que son la materia visible, es decir cuya frecuenta está dentro de las capacidades del ojo humano a eso se lo llama lleno. El vacío, según las teorías clásicas es la ausencia de materia. Pero si consideramos que tanto las partes visible y las invisible son el universo real tendríamos que la noción de vacío no tiene sentido.

Podemos extraer hasta la última molécula de aire en una campana de vacío pero nunca la vaciaremos de verdad. El interior de la campana seguirá estando lleno de ondas de radio, atravesada por la luz ultravioleta, el espectro visible de la luz, las ondas electromagnéticas, las infrarrojas, neutrinos y radiación alfa. De hecho, cuando estudiábamos física en bachillerato había en el laboratorio una especie de bombillo al vacío en cuyo interior había unas paletas fijadas a un eje. Cada paleta tenía un color diferente; una negra y una blanca. Experimento destinado a ilustrar que la luz atravesaba el vacío y lo hacía con suficiente fuerza lumínica como para hacer girar las paletas.

En consecuencia, hablar de vacío es un error en el cual ha incurrido la ciencia tradicional, siendo uno de los paradigmas que pronto desaparecerá de los libros de texto.

Ahora bien, si aceptamos que lo antes expuesto es materia, más que de la ciencia, del más elemental sentido común; también nos será fácil entender otro corolario. Sería imposible entender a los peces sin explicar el mar. Igual sucede con el Universo. Vemos la materia organizada en soles, planetas, satélites etc., que es el contenido ¿cuál es entonces el continente?.

Para el autor del artículo en referencia, es la materia oscura o la energía oscura que sustituye a la gravedad en los cálculos de casi toda la física actual, que sería como quitarle o añadirle más sal al agua del mar.

De ella sólo se atisban algunas de sus propiedades: 1-cualidad atractivo-repulsiva; 2- posee densidad variable y 3- es capaz de transmitir ondas y partículas, es decir es el medio en el que se dan los fenómenos sensibles.

De acuerdo a mi experiencia (léase mi ensayo sobre física y astronomía en eduardocamps.com) la cualidad atractivo –repulsiva es su característica principal (energía oscura) y es ella la que permite que las ondas que componen al universo se organicen, bien en elementos de la tabla periódica, bien en la complejidad de los seres vivos- Es la densidad de estas ondas lo que crea la ilusión de que lo denso es la llamada materia oscura. Y ciertamente constituye un medio para la transmisión de ondas.

Aún habrá mucho que discutir en el futuro de la ciencia pero con seguridad desaparecerán ideas como las partículas atómicas y sub atómicas, la materia oscura y la idea de gravedad. Todo está por verse.

Ahora hablemos de la nada. Si bien el vacío pertenece al mundo de la física, la nada pertenece al reino filosófico, de las ideas.

Es tan importante que existe toda una escuela filosófica dedicada a reflexionar sobre la nada: la escuela nihilista.

La nada es como el alfa y el omega: antes de que el mundo adviniese no había nada y cuando el mundo termine no quedará nada.

La nada es la no existencia y de la existencia deviene el todo. Para que el mundo exista debe haber quien lo viva y lo haga suyo, de allí el carácter humanista del nihilismo: sin el hombre, aunque el mundo exista, no hay quien lo haga real. La nada, es entonces componente esencial de lo humano. Cada ser humano integra, en la medida de sus posibilidades al universo que lo rodea, de ahí su inclusión en la física pues se compara con el carácter atractivo-repulsivo de la gravedad. El hombre es el integrador de la nada y el todo.

La nada es simétricamente la perfección de la uniformidad estática: esto es que la nada es la negación del movimiento y del cambio.

Aunque la filosofía de la nada pueda parecer un ejercicio absurdo, está en excelente compañía, desde Pascal en el siglo XVII, pasando por Bergson , Kirkegaardt y Sastre. Lejos de ser estéril la teoría de la nada ha contribuido al desarrollo de la ciencias como psicología, conductismo y ahora hace su debut en el ámbito de la cosmología. Esperemos que tenga éxito donde los demás fallaron.


*Historiador y ex Decano Universitario (San Juan de los Morros, estado Guárico)

EL VACÍO Y LA NADA

Físicos en el LHC y cosmólogos de todo el mundo se enfrentan a estos conceptos


ALVARO DE RÚJULA
El país. com 24/09/2008


Saquemos los muebles de la habitación, apaguemos las luces y vayámonos. Sellemos el recinto, enfriemos las paredes al cero absoluto y extraigamos hasta la última molécula de aire, de modo que dentro no quede nada. ¿Nada? No, estrictamente hablando lo que hemos preparado es un volumen lleno de vacío. Y digo lleno con propiedad. Quizás el segundo más sorprendente descubrimiento de la física es que el vacío, aparentemente, no es la nada, sino una substancia. Aunque no como las otras...

A inicios del pasado siglo, Einstein creía que el Universo era estático. Preocupado por el hecho de que tendría que colapsarse -debido a la atracción gravitatoria de cada galaxia sobre las demás- se le ocurrió una peregrina idea: añadir a sus ecuaciones la Constante Cosmólogica. La interpretación moderna de esta extraña intrusa es que se trata de la densidad de energía del vacío, también llamada energía oscura, quizás para acercar ciencia y ficción, o quintaesencia, para darle un toque alquimista a la cosa. Todo lo que tiene energía ejerce una acción gravitatoria, pero la energía del vacío, a diferencia de cualquier otra, puede ser repelente. Lo que Einstein proponía es que dos volúmenes de vacío cósmico se repelerían exactamente tanto como se atraen las galaxias que contienen, resultando en un equilibrio difícil de creer e inestable.


Un buen día Einstein se enteró de que el universo estaba en expansión. Así lo demostraba la fuga de las galaxias, observada por Edwin Hubble y otros. O más bien por otros y Hubble: a menudo en la ciencia lo importante no es ser el primero, sino el último, que es quien se lleva la fama (como en otros campos; véanse Colón y los vikingos, o los indios que ya estaban allí). Inmediatamente, el tío Albert calificó su idea como el mayor patinazo de su vida.

Recientes observaciones cosmológicas indican que el universo está en expansión acelerada. Las galaxias no se comportan como flechas, sino como cohetes a los que algo empujara. La analogía no es buena, porque el concepto es difícil. Las galaxias no se fugan, están ya estabilizadas por su propia gravedad y tienen un tamaño fijo. Pero el espacio (o el vacío) entre ellas, se estira. Es como si alguien tomase la Tierra por un globo y la inflara: mañana estaría Barcelona aún más lejos de Huelva. Quién infla el universo sería la densidad de energía del vacío. El vacío sería pues una substancia activa, capaz de ejercer una repulsión gravitacional, incluso sobre sí mismo. No fue un error, sino un golazo de Einstein.


La Constante Cosmológica presenta un aspecto tranquilizante. Si domina la dinámica del universo ahora, lo hará en el futuro durante muchísimo más tiempo que los meros 14.000 millones de años transcurridos desde que este cosmos nuestro nació. Un bebé bien pertrechado, con sus propios espacio y tiempo y hasta su propio vacío, que -según la muy bien confirmada relatividad de Einstein- nacieron con él. La actual inflación del universo implica, perdóneseme el galicismo, que no se nos va a caer el cielo encima. Mala noticia para futuros cosmólogos. Las galaxias distantes estarán tan lejos que no podrán ni verlas. Tendrán que estudiar cosmología en libros de historia.


Si el vacío contiene algo de lo que no lo podemos vaciar (su densidad de energía), quizás ese algo pueda hacer algo más. Al menos eso supusieron, hace décadas ya, Peter Higgs y otros. U otros y Higgs, podría de nuevo argüirse; lo que no haré. La substancia del vacío, llamada en el variopinto lenguaje de los físicos un campo que lo permea, podría interaccionar con las partículas que allí estén. E interaccionar de modo distinto con cada tipo de partícula, generando así sus masas, que hacen que sean como son. Ése es el origen de las masas en el Modelo Estándar de las partículas elementales, que explica con éxito insoportable sus otras propiedades e interacciones no gravitatorias. Dije insoportable porque a los científicos nos soliviantan más las preguntas que las respuestas.

La substancia del vacío daría así contestación a dos muy candentes cuestiones de la física, una en el extremo de lo más grande -el cosmos- y otra en el de lo más diminuto, las partículas elementales que -por definición- son tan pequeñas que, si tienen partes, no lo sabemos.

He empleado algunos condicionales porque no todo lo que he escrito está ya probado observacionalmente de manera irrefutable. ¿Por dónde van hoy los tiros? Los cosmólogos tienen proyectadas muchas observaciones para averiguar si la expansión acelerada del universo se debe a la energía del vacío, tal como la intuyó Einstein, o a algo que sólo se le parece. Los particuleros están poniendo en marcha el Large Hadron Collider (LHC) del CERN para, entre otras razones, estudiar el vacío a lo bestia: sacudiéndolo.

Al sacudir una substancia cualquiera, vibra. Las vibraciones de campos eléctricos y magnéticos, por ejemplo, son la luz. A un nivel elemental, las vibraciones son cuantos, entes que pueden comportarse como ondas (u olas) o como partículas (o canicas): fotones, en el caso de la luz. Si el vacío es una substancia, la podemos también hacer vibrar. Basta sacudirla, como hará el LHC, con energía suficiente como para transformar la energía de sus colisiones en partículas de Higgs que, si existen, tienen una masa elevada... y E=mc2, alguien dijo.


La partícula de Higgs -el vacilón, podría decirse en castellano- es una vibración del vacío, no en el vacío, como las demás. Sería, pues, lo nunca visto. Aún así, Higgs preferiría que no bautizasen a su partícula goddamned particle [partícula maldita] o God particle [partícula divina], adjetivos poco científicos.


El vacío siempre fascinó a los físicos. Hace un siglo se trataba del éter, la interpretación del vacío como la trama del espacio absoluto, que la teoría de la relatividad envió al garete. El éter no estaba apoyado por ninguna teoría decente. Un siglo después, las nuevas teorías del vacío son lo más razonable y mejor comprobado que tenemos. Pero hay un pequeño gazapo en lo que he dicho. Creemos entender el Modelo Estándar suficientemente bien como para estimar cuánto el campo de Higgs debería de contribuir a la densidad de energía del vacío observada por los cosmólogos. El resultado es unos 54 (¡cincuenta y cuatro!) órdenes de magnitud superior a las observaciones. Tiene su mérito incurrir en tamaña contradicción.

Si investigamos es porque no sabemos la respuesta y la naturaleza, sí: las cosas son como son. El vacío es lo que mejor no entendemos. Ni siquiera comprendemos aún a fondo la diferencia -haberla hayla- entre el vacío y la nada.


Álvaro de Rújula es físico teórico del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN).


Tomado de: http://www.elpais.com/articulo/futuro/vacio/nada/elpepusocfut/20080924elpepifut_1/Tes