Cómo un falso vacío podría llevar a la destrucción del universo

Cuando los físicos del CERN descubrieron el bosón de Higgs en 2012 con la ayuda del Gran Colisionador de Hadrones, no solo confirmaron el último elemento importante del Modelo Estándar de la física de partículas elementales, que explica cómo las partículas adquieren su masa (a través del campo de Higgs, por el que se mueven como a través de una masa viscosa). En el proceso, también midieron el peso de la partícula de Higgs, que es de 125GeV (gigaelectronvoltios). Y esto no es sólo un número: significa que nuestro universo se encuentra muy probablemente en un estado metaestable, es decir, un estado que es estable sólo a primera vista, pero que puede cambiar muy rápidamente.

Los físicos lo llaman «falso vacío». ¿Qué significa esto? En este contexto, un vacío verdadero significa una región con una energía mínima. La energía no tiene por qué ser cero. Un vacío verdadero también puede contener masa y energía. Sólo que no debe haber un estado en el que esta zona contenga aún menos energía. Entonces sería un falso vacío. Puedes imaginarte esto fácilmente subiendo con tu bicicleta a una montaña alta. Llegado a la cima, dejas rodar tu bicicleta. Inevitablemente acabarás en el valle. ¿Pero qué pasa si detrás del valle hay otra montaña, con otro valle más profundo que el que estás ahora? Tu bicicleta sigue teniendo energía potencial. Podría rodar hasta ese valle más profundo por sí sola, si no fuera por la estúpida montaña que hay en medio.

Así que el universo está probablemente en ese valle intermedio. Eso no es todavía un problema en sí mismo. Pero el universo no es una bicicleta. Hay dos maneras de superar la montaña. El camino 1 lleva a la cima. Un ciclista viene por detrás y le empuja por la colina intermedia. Si llega lo suficientemente alto, el resto se desliza por sí mismo y acaba en el valle. El camino 2 es un túnel. Alguien te hace un agujero en la montaña y pasas rodando. Ahora el universo no está hecho de asfalto y tierra, sino de campos cuánticos. Pero los cuantos no necesitan un túnel para atravesar un obstáculo. O traen el túnel consigo, en forma de efecto túnel, que se utiliza entre otras cosas con los transistores. Así que el universo podría ser empujado hasta que pueda superar la montaña intermedia, o bien decide seguir el camino hacia el verdadero vacío a través del túnel. Por supuesto, el universo no es consciente. La decisión podría ser provocada por el azar, la evolución natural del universo podría favorecerla (quizás por un suministro continuo de energía oscura), o un extraterrestre (o humano) demasiado atrevido en el futuro que cree una partícula particularmente energética.

¿Cuál sería el efecto de la transición del falso al verdadero vacío? Las constantes físicas cambiarían. La materia tal y como la conocemos dejaría de existir. Ni átomos, ni química. Tampoco las personas, por supuesto. Hoy en día se desconoce la probabilidad de esta transición. En particular, todavía hay incertidumbres sobre la masa del quark top, que desempeña un papel esencial. Además, la nueva física, que ya se vislumbra en el horizonte, podría anular todos los cálculos actuales. Si se produjera una transición, se extendería como una burbuja en el espacio a casi la velocidad de la luz. Sólo lo notaríamos cuando todo fuera demasiado tarde. ¿No es esto reconfortante, de alguna manera?

The current measurements for the top quark and the Higgs boson make it likely that our universe is in an only apparently stable state (yellow area). (Image: Markkanenen / Rajantie / Stopyra)

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BrandonQMorris
  • BrandonQMorris
  • Brandon Q. Morris es físico y especialista en el espacio. Lleva mucho tiempo preocupado por las cuestiones espaciales, tanto a nivel profesional como privado, y aunque quería ser astronauta, tuvo que quedarse en la Tierra por diversas razones. Le fascina especialmente el "qué pasaría si" y a través de sus libros pretende compartir historias convincentes de ciencia ficción dura que podrían suceder realmente, y que algún día podrían suceder. Morris es autor de varias novelas de ciencia ficción de gran éxito de ventas, como la serie Enceladus.

    Brandon es un orgulloso miembro de la Science Fiction and Fantasy Writers of America y de la Mars Society.