Martes 24 de Enero 2017

Por qué, científicamente, nada es imposible

¿Te apuntas a explorar este complicado dilema? Es un reto fascinante

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Por qué, científicamente, nada es imposible
No, nada...

¿Existe algo que sea nada?

Esa pregunta sobre la nada, que envió un radioescucha al programa de la BBC “Los casos curiosos de Rutherford & Fry”, resultó irónicamente repleta de cosas, así que vamos por partes.

Empecemos en el espacio, que es muy grande y en parte vacío. ¿Será que allá no encontraremos nada?

“Depende de lo que se quiera decir con ‘nada’ pero la mejor respuesta que podemos dar es ‘no, siempre hay algo'”, afirma el cosmólogo Andrew Pontzen. “Incluso en el espacio profundo”, agrega.

“Si examinas la estructura del espacio, está hecha de cosas muy densas, como galaxias, estrellas y planetas, además de espacios desocupados. Pero hasta en lo que llamamos ‘espacio vacío’ hay cosas. Probablemente una partícula por cada 10 metros cúbicos. Así que no tienes que ir muy lejos para encontrar algo”.

¡Pero entonces sí hay áreas en las que no hay nada!

“Sí, pero tenemos que volver al principio: qué quieres decir cuando dices ‘nada'”, replica Pontzen.

Qué es nada

La nada es lo que queda cuando uno quita todo. Aunque no es tan sencillo. La pregunta de cuándo ‘nada’ es nada y cuándo es algo ha confundido a muchos durante milenios.

El filósofo griego Tales de Mileto pasó mucho tiempo pensando en nada en 600 a.C., como nos cuenta el físico Frank Close, quien literalmente escribió “Nada” (es el título del libro, por supuesto).

Tras pensarlo, Tales de Mileto no creía en nada. Getty
Tras pensarlo, Tales de Mileto no creía en nada. Getty

 

“Tales insistía en que no había tal cosa como ninguna cosa. Era muy difícil entender que pudieras sacar algo de la nada. Ese es el mismo rompecabezas que nos sigue intrigando: qué había antes del Big Bang”.

“Tales ciertamente creía que el Universo no podía haber venido de la nada. Pero va más profundo con la idea de que hasta pensar en nada la torna en algo. Tales decidió que sólo podías tener nada si no había nada siquiera para pensar en nada”.

Entonces, al contextualizar la descripción de la ausencia de algo, estás en efecto describiendo algo. Según el filósofo, nada sólo puede existir si no hay nadie para pensar en ella.

La quietud de la nada

Aristóteles también odiaba el concepto del espacio vacío, y fue él quien nos dio esa noción que ha perdurado durante 2.000 años.

“Aristóteles no creía que podía haber un vacío, porque un vacío sería uniforme, simétrico, no podría haber arriba o abajo, nada diferenciaría el frente y el fondo, o a los lados”, señala Close.

“Si te imaginas un objeto en esta nada, no se podría mover ni caer, porque el concepto de ‘caer’ no significaría nada. Estaría en un estado permanente de quietud, no podría haber movimiento”.

Y, entre más pensaba Aristóteles en nada, más problemática se volvía.

“Luego se preguntó: ‘¿podría ser algo el espacio vacío?’ y decidió que no, porque si el espacio vacío es algo y pones algo en el espació vacío tendrías dos algos en el mismo lugar, lo que para él era ilógico”, explica el físico.

“Entonces, el espacio vacío no podía ser algo pero al mismo tiempo tampoco podía ser nada, de manera que si intentas pensar en el vacío estás pensando en algo que es inexistente”, concluyó Aristóteles.

nada

2.000 años más tarde…

Mientras que grandes pensadores como Galileo Galilei seguían tratando de abordar la idea de nada y el concepto del vacío, el inventor y político Otto Von Geuricke decidió tratar de hacer uno.

En 1654 le presentó su vacío al mundo.

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Ilustración de la demostración de los hemisferios de Magdeburgo, que permanecieron juntos a pesar de ser halados por caballos.

Von Geuricke mostró dos grandes mitades de una esfera de bronce del tamaño más o menos de una pelota de basquetbol, engrasó los bordes y las presionó para que se pegaran.

A través de una válvula, extrajo todo el aire con una bomba, creando su vacío. Luego, caballos amarrados a alguna de las mitades halaron en direcciones opuestas tratando, sin éxito, de separar la esfera de metal.

Finalmente Von Geuricke abrió la válvula para que entrara aire y las dos mitades de la bola se separaron con facilidad, refutando finalmente la idea de Aristóteles de que la naturaleza aborrece el vacío.

“¿Qué pasó en esa gran demostración? Cuando le sacas el aire de la esfera, tienes el peso de la atmósfera presionando por afuera pero ya no hay una fuerza equitativa presionando desde adentro”, explica Close.

Con lo que se conoce como los hemisferios de Magdeburgo, “mostró que es el poder de la presión atmosférica la causa de muchos de los fenómenos que antes se pensaba que se debían a que la naturaleza aborrece el vacío”.

Cambiemos de tamaño

La cuestión es si con sólo sacar el aire para crear un vacío artificialmente dejamos nada adentro.

“El tipo de vacíos que podemos hacer en la Tierra no son siquiera lejanamente parecidos a los que encuentras en el espacio profundo”, aclara el cosmólogo Pontzen.

“El problema fundamental es que hay tantas cosas en el aire aquí en la Tierra, unas 10 millones de millones de millones de millones de partículas por metro cúbico, de manera que así saques 10 millones, lo que queda, siento decirte, no es un vacío”.

Pues no. Pero, ¿qué tal dentro de un átomo? Hay mucho espacio vacío en cada uno de ellos, ¿no?

“Eeeeeh, sí, de alguna manera. Pero claro, en ese caso te encuentras con la mecánica cuántica. Uno de los aspectos de la mecánica cuántica es que incluso cuando no tienes absolutamente nada, sigue habiendo algún nivel de energía”, señala Pontzen.

“Puedes pensar en esa energía como pequeñas cosas que constantemente aparecen y desaparecen”.
Cada vez más extraño. ¿Partículas que saltan a la existencia de la nada? Bueno, no de la nada… de bajos niveles de energía.

“Aunque suene como un cuento que me lo hubiera acabado de inventar, es algo que de hecho se puede medir en el laboratorio”, aclara.

“Hay algo que se llama el efecto Casimir en el que pones dos placas de metal separadas por una pequeña distancia y puedes medir la pequeña fuerza que atrae a esos dos objetos para que se junten”, explica el científico.

“La mejor explicación que tenemos para esta fuerza atractiva es que hay partículas que aparecen y desaparecen a ambos lados de esas placas que ejercen presión que empuja las placas, y se puede medir”.

¡Ahora si se complicó esto!

No es tan terrible…

Las fluctuaciones de energía en el vacío pueden espontáneamente convertirse en electrones y positrones pero estos sólo existen por un breve instante: mil millones de billonésimo de segundo.

Y volviendo a nuestra vacía búsqueda, así nos deshiciéramos de todas esas partículas y esos efectos extraños, aún no tendríamos nada.

Démosle la palabra ininterrumpida al experto Frank Close.

“Ahora sabemos que estamos inmersos en un extraño fluido al que llamamos ‘el campo de Higgs'”.

“Y descubrimos que cuando partículas elementales como los electrones, al atravesar ese fluido, sienten su presencia y manifiestan lo que llamamos ‘masa'”.

“Sabemos que esto no es ciencia ficción porque si lo golpeas de la manera indicada, lo puedes hacer resonar, que es como formar una onda en ese campo y esa onda se manifiesta en la forma de una partícula que llamamos ‘bosón'”.

“En resumen, ahora sabemos que existe, que está en todas partes, que permea todo, es igual en todas las direcciones, así que la idea de nada desapareció para siempre”.

“Siempre hay algo: el campo de Higgs. Qué es exactamente, sigue siendo una de las grandes preguntas”.

Entonces la nada no existe. La física cuántica nos dice que algo puede aparecer de la nada y el campo de Higgs le da a ese algo masa, creando todo lo que conocemos hoy en día.

No obstante, hay un lugar en el que definitivamente podemos encontrar la nada: en las matemáticas.

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