La propuesta cosmológica más aceptada actualmente sobre el origen del Universo nos habla de que el inicio de todo lo que hoy percibimos fue fruto de un proceso cuántico. Una fluctuación de vació en cierto campo cuántico primigenio que dio el pistoletazo de salida al proceso inflacionario que más tarde acabó bifurcándose deviniendo en el zoo de partículas de las que habla el modelo estándar. A esa fluctuación espontánea se la conoce como Big Bang, donde el Bang más o menos serían esos segundos inflacionarios durante los cuales el espacio-tiempo aumentaba en tamaño de manera exponencial finalizando por último completamente relleno de esas partículas más mundanas que hoy en día detectamos experimentalmente de manera más o menos directa.
Pues bien, si el inicio de todo fue un proceso cuántico; es decir, una espontánea fluctuación en un campo cuántico. Entonces tal evento primigenio, junto con todo lo que derivó de tal proceso (el Universo percibido), debe estar sujeto a la ley cuántica. En otras palabras: tanto el inicio como el devenir pasado, presente y futuro del mundo deben acatar los mandamientos cuánticos y deben ajustarse a su Naturaleza esencial. ¿Y cuál es la representación más importante del reino cuántico? Pues que todo fenómeno se reduce a la mera probabilidad. No hay un estado de ser definitivo, sino un estado matemático de probabilidad de ser. Nada en el mundo cuántico es y está en un estado definitivo y determinado; sino que todo vagabundea a lo largo de una onda de probabilidad que dictamina en qué porcentaje un ente tiene una determinada cualidad y en que porcentaje tiene tal otra. Todo es difuso e ilusorio y ninguna existencia física parece posible: el principio de incertidumbre se encarga de ello.
No es esta incertidumbre matemática el único rasgo sorprendente de la cuántica, pero sí el más relevante; y más aún cuando se aplica a las variables no complementarias de tiempo y energía (en lugar de a las de posición y cantidad de movimiento). Recordemos que grosso modo (Einstein mediante) energía y masa son cualidades equivalentes, por lo que cuando aplicamos este principio sobre el concepto de energía descubrimos que es posible que algo (lo que entendemos como partícula, masiva o no) aparezca literalmente como una pequeña fluctuación o perturbación sobre el vacío de un campo cuántico determinado; con la única condición de que la relación entre el tiempo que dicha perturbación permanezca como fenómeno en el mundo y la cantidad de energía (~masa) que tal ente posea obedezcan la inecuación que constituye el principio de indeterminación. Esto supone que cuanta más masa posea este ente (perturbación o fluctuación) aparecido desde el vacío cuántico, antes debe tal ente desaparecer de nuevo en la nada.
Pero remarquemos de nuevo que lo que entendemos por partícula no es más que una perturbación o fluctuación matemática dentro de un campo cuántico; en concreto, lo que anteriormente denominamos como masa (~energía) se traduce en cuál es la frecuencia y la amplitud de la onda de probabilidad ocurrida en dicho campo cuántico. Esta onda de probabilidad o perturbación en el campo cuántico (i.e., la partícula) posteriormente se mueve y cambia según el otro andamiaje fundamental del mundo cuántico: la ecuación de Schrödinger. Esta ecuación simplemente va a determinar el cambio en la amplitud, frecuencia, y el modo de vibración en general que va a sufrir esa onda de probabilidad en el tiempo.
Y ocurre una cosa sorprendente al unir los dos conceptos cuánticos arriba descritos: la apariencia de partículas virtuales. Estas partículas, base del andamiaje principal del modelo estándar, vienen a ser partículas normales y corrientes (es decir, perturbaciones u ondulaciones matemáticas) pero que tienen una peculiaridad especial: aparecen sin causa previa pero se desintegran y desaparecen de nuevo en la nada muy rápidamente. Realmente sorprendente: tenemos un ente matemático (un espontáneo proceso de fluctuación ondulatoria) que sucede sin causa previa (sin que nada anterior ni exterior actúe o impulse para que tal fenómeno ocurra) y que debe desaparecer (siguiendo el principio de indeterminación) tan rápido que tal fluctuación en esencia es como si no hubiese ocurrido (para que lo entendáis, no hay a priori modo de que jamás una partícula virtual pueda ser directamente detectada de modo alguno). De hecho a eso se reduce en realidad el asunto y de ahí viene el apodo de "virtual": esas partículas espontáneas e incausadas deben aparecer y desaparecer de modo que su existencia no sea en modo alguno detectables, es decir; como si no hubieran existido en realidad.
Y por fin llegamos al quid de lo que se pretendía explicar en este artículo: al principio del texto describimos el inicio de nuestro Universo como un proceso espontáneo de fluctuación cuántica. Ahora detectamos una equivalencia con lo que hemos denominado partícula virtual más que evidente. El Universo emerge, según el modelo cosmológico más aceptado, como una perturbación (matemática) incausada sobre un campo cuántico primigenio que posteriormente derivó en subsecuentes procesos de creación y desintegración de otras partículas (proceso que también sucede en el modelo estándar, donde una partícula virtual puede desintegrarse en otras partículas virtuales siempre que se respete la ley de conservación de la masa y el principio de indeterminación).
Por lo tanto nuestro Universo percibido podría entenderse en esencia como un proceso virtual en paridad a lo que ocurre en el modelo estándar con las partículas virtuales. Una energética perturbación (un ente matemático de probabilidad sin estado físico definido) emergió del vació de un campo cuántico primigenio de manera incausada (i.e., que nada exterior o externo a tal perturbación actuó sobre este evento espontáneo). Y por lo tanto, según el principio de indeterminación, dicha perturbación primigenia (la energía necesaria tomada de la Nada en dicho evento) debe devolverse (es decir, desaparecer) de manera que tal perturbación (y el resto de ondulaciones derivadas que han ido ocurriendo durante millones de años) deben terminar (y terminarán) de acuerdo a la inecuación del principio de indeterminación del que ya hemos hablado: tan "rápido" que, a efectos prácticos, sea como si en realidad (en esencia) nada hubiese ocurrido.
Podemos concluir así que eso que todos entendemos como Universo no es en realidad (en esencia) Nada tangible o definido, que no hay, pese a que nuestra percepción cognitiva ilusoria nos pretenda "engañar", más que un caduco proceso matemático "fantasma" o virtual con apariencia de ser.
Comentarios
#0 Gracias, se agradecen aquí artículos como estos, veo el esfuerzo realizado en resumir algo así en un texto corto. El texto me plantea algunas dudas y objeciones, tal vez se me escape algo. Presento un resumen de lo que he entendido, y a partir de aquí comentaré esas objeciones:
): me resulta difícil entender tal afirmación, incluso aceptando la tesis planteada al completo. Afirmar que el universo no sea más que una perturbación probabilística incausada, que incluso desaparecerá como si nada hubiese ocurrido, no significa que el universo "sea nada": ya de principio se estaría definiendo como un (y copio literal del texto) "ente matemático de probabilidad sin estado físico definido" que ya es "algo" (en contraposición a "nada"). Pero es que además los fenómenos y objetos que se hubieran dado dentro del universo como consecuencia de esa perturbación probabilistica también son "algo", aunque no fuesen más que virtuales al ser consecuenca de procesos matemáticos. Y recurrir a una supuesta "percepción cognitiva ilusoria" no haría más que oscurecer aún más el asunto, pues ¿es que toda esta tesis pudó escaparse de esa "percepcion cognitiva ilusoria", no será también en cualquier caso causa de esta ilusión?
Se afirman tres características para esas llamadas "partículas virtuales": 1) aparición sin causa, 2) imposibilidad de detección 3) desaparición instantánea y rápida:
"Estas partículas (...) perturbaciones u ondulaciones matemáticas (...) aparecen sin causa previa pero se desintegran y desaparecen de nuevo en la nada muy rápidamente (...) esas partículas espontáneas e incausadas deben aparecer y desaparecer de modo que su existencia no sea en modo alguno detectables, es decir; como si no hubieran existido en realidad."
Luego, se presenta una supuesta característica común entre estas partículas virtuales y el proceso conocido como Big Bang, comienzo de eso que llamamos "Universo". Esta característica común sería la aparición sin causa previa de ambos fenómenos:
"(...) nuestro Universo percibido podría entenderse en esencia como un proceso virtual en paridad a lo que ocurre en el modelo estándar con las partículas virtuales. Una energética perturbación (un ente matemático de probabilidad sin estado físico definido) emergió del vació de un campo cuántico primigenio de manera incausada (...)"
Y a partir de esta característica común, se plantea la tesis de que el universo, como efecto de un proceso sin causa previa, el Big Bang, sea "en esencia" un proceso virtual de iguales características que una "partícula virtual":
"Ahora detectamos una equivalencia con lo que hemos denominado partícula virtual más que evidente. El Universo emerge, según el modelo cosmológico más aceptado, como una perturbación (matemática) incausada sobre un campo cuántico primigenio que posteriormente derivó en subsecuentes procesos de creación y desintegración de otras partículas (proceso que también sucede en el modelo estándar, donde una partícula virtual puede desintegrarse en otras partículas virtuales) (...) Por lo tanto nuestro Universo percibido podría entenderse en esencia como un proceso virtual en paridad a lo que ocurre en el modelo estándar con las partículas virtuales."
Por tanto, y si lo he entendido bien, el suelo sobre el que tal tesis se asienta es la existencia de una supuesta característica común para ambos fenómenos: la aparición sin causación (o de una misma causa: una perturbación probabilística). Pero, ¿y qué pasa con las otras dos características (imposibilidad de detección y desaparición instantánea y rápida)?, ¿son esta dos características también comunes a ambos fenómenos?; y si no lo fueran, ¿podríamos entonces legitimar el paralelismo presentado entre partícula virtual y Big Bang solo en base a una característica común? Parece obvio que muchos fenómenos de los que somos conscientes comparten algunas características, incluso la causa, y aun así no afirmaríamos que solo por compartir algunas de estas sean lo mismo. Los rayos de sol incidiendo sobre ciertos cuerpos biológios (causa) tiene como efectos que nuestra piel se oscurezca o la fotosíntesis de las plantas , y no parece que de ambos fenómenos podamos decir que son lo mismo. Un iceberg y un nenúfar tienen la característica de flotar sobre el agua, y tampoco diríamos que son lo mismo.
Comienzo por la no detectabilidad: si decimos que algo "no es detectable" es justo porque otras cosas sí lo son. Detectabilidad e indetectabilidad mantienen una relación dialéctica, uno es la negación del otro. La indetectabilidad de la partícula virtual se da en un universo donde otros muchos fenómenos sí son detectables. No es ajena esa partícula al universo detectable, sino que decimos de ella que es “indetectable” al compararla con otros fenómenos en este mismo universo que sí lo son. Y esta misma detectabilidad de otros fenómenos, detectabilidad necesaria para decir que la partícula virtual es indetectable, resultaría ya en la aceptación de una característica diferente entre el universo y la partícula virtual: mientras una es indetectable (la partícula virtual) el universo presenta al menos parte de su realidad como detectable.
En cuanto a la desaparición instantánea y rápida: entiendo que con ese “instantánea y rápida” se hace referencia a algo así como una “vida corta” de esa partícula virtual: el tiempo que transcurre desde su aparición hasta su desaparición es ínfimo, y es justo este "tiempo de vida" tan corto por lo que resultan esas partículas imposibles de determinar. Si esto es así, si se hace referencia a esto que he venido a llamar “ciclo de vida” (entiéndase aquí por favor el simplismo), parece difícil entonces encontrar un paralelismo aquí entre partícula virtual y universo: si la escala temporal a partir de la cual se afirma que el ciclo de vida de la partícula virtual es ínfimo lo aplicamos al universo, parece obvio que el universo no ha desaparecido instantáneamente y rápido.
Por último quisiera referirme a la afirmación de "el universo no es nada" (que da título al texto, aunque creo que aqui hay una doble negación, sería más bien "el universo es nada", voy ahora a abstenerme del laberinto filosófico donde decir que la "nada es" nos llevaría
Gracias y un saludo, muy interesante.
#0 Para alcanzar una conclusión correcta desde una premisa errónea hay que cometer al menos dos errores: en la premisa y en el razonamiento.
Algunos puntos relevantes: la reflexión se plantea desde una interpretación de los fenómenos cuánticos que ni es la única ni necesariamente la correcta, aunque sea la más extendida en el paradigma científico actual, y los paradigmas están abocados a ser superados.
Afirmar que las fluctuaciones del vacío cuántico carecen de causa es ir un paso más allá de asumir que no hay una causa identificada. En realidad más que un paso es un salto al abismo.
Esto sí parece más sólido: "tanto el inicio como el devenir pasado, presente y futuro del mundo deben acatar los mandamientos cuánticos y deben ajustarse a su Naturaleza esencial."
Bajo mi punto de vista esos "mandamientos", ya sean cuánticos o no, deben atenerse al principio de causalidad, y por añadidura, no pueden emerger de otra parte que de las propiedades de esa "naturaleza esencial". (¿De dónde proceden las leyes de la física?)
A pesar de las discrepancias expuestas la conclusión del artículo es en cierto modo compartida. A mí me gusta más la analogía más simple y menos cuántica de la carga neutra del átomo, que equivaldría a decir que es una carga nula o "nada" de carga, cuando en realidad sabemos que esa carga neutra (nada) está constituida por dos cargas iguales y opuestas.
Y ya en el terreno más filosófico, la razón de esto tal vez sea tautológica: la nada no puede ser.
Siempre que sale este tema me gusta recomendar el conocido relato de Asimov "La última pregunta".
Y os dejo por aquí una cancioncita sobre el asunto:
Por cierto, cada vez que alguien dice "incausados" a los deterministas nos sale un sarpullido.