¿Qué es la espuma cuántica?

¿Alguna vez has contemplado los restos espumosos de una botella de cerveza y has reflexionado sobre la naturaleza fundamental del espacio-tiempo? (Por supuesto que sí. ¿Quién no?)

Resulta que esa tapa espumosa en su cerveza podría ofrecer una analogía justa de cómo se ve la realidad en las escalas más pequeñas, si fuera posible ampliar el espacio-tiempo lo más lejos posible. El espacio-tiempo, según algunas de nuestras mejores teorías, no es sencillo. Es espumoso Y si tuviera un microscopio que fuera lo suficientemente potente como para ver hasta los niveles cuánticos más básicos, lo que vería es espuma cuántica.

La idea de la espuma cuántica surge de la idea de Einstein de que la gravedad es causada por la deformación y la curvatura del espacio-tiempo. Esta concepción implica que el espacio-tiempo es una entidad física real que es dinámica, y si es así, también debería estar sujeto a la física cuántica. En otras palabras, la idea de la espuma cuántica es lo que obtenemos cuando aplicamos la física cuántica al tejido del espacio-tiempo mismo.

Piense en ello como volar sobre el océano. Mirando a través de la ventana de un avión desde arriba del nivel de la nube, el océano probablemente se verá como una superficie azul lisa y sin estructura. Sin embargo, si el avión comienza a descender, eventualmente podrá ver que el océano está realmente ondulado. A medida que baje aún más, podría comenzar a verse entrecortado con las tapas blancas. Y aún a niveles más bajos, incluso podría distinguir las burbujas espumosas que se generan por el chapoteo de las olas del océano.

Sin embargo, para ver la espuma del espacio-tiempo, debe aumentarla a niveles imposibles, hasta la longitud de Planck, una medida que equivale a 1.616229 (38) × 10−35 metros. ¿Qué tan pequeño es eso? Bueno, los humanos son más cercanos en tamaño relativo al tamaño del universo observable que al tamaño de la longitud de Planck. En otras palabras, en comparación con la escala de un cuerpo humano, la longitud de Planck es menor que el universo observable es grande.

Algo así de pequeño probablemente nunca será posible observar, por lo que la espuma cuántica solo existe en la mente de los teóricos por ahora. Pero se han realizado algunos experimentos que parecen corroborar la idea. Por ejemplo, los científicos han medido que los fotones que llegan a la Tierra desde explosiones estelares distantes parecen llegar en diferentes momentos dependiendo de su nivel de energía. Como se supone que la velocidad de la luz es constante, algo debe haber interrumpido el camino de estas partículas. ¿Podría haber sido espuma cuántica?

Estos experimentos necesitan ser replicados antes de poder sacar conclusiones, pero al menos demuestran que la idea de la espuma cuántica puede ser potencialmente comprobable, incluso si no podemos observarla directamente.

Entonces, quizás todos estamos inundados en un mar ondulado, ondulante, ondulante y espumoso del espacio-tiempo. Como la espuma del océano, como la saliva de la boca de Dios. O tal vez no. De cualquier manera, ciertamente es algo que vale la pena reflexionar sobre una pinta jabonosa.

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