El vacio y la nada

El vacío y la nada
Físicos en el LHC y cosmólogos de todo el mundo se enfrentan a estos conceptos
ALVARO DE RÚJULA (Físico teórico del CERN) 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, estrictamentehablando lo que hemos preparado es un volumen lleno de vacío.
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 elsegundo 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 susecuaciones 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 laciencia 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 comocohetes 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 deenergía 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 cosmosnuestro 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 queestudiar 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...