¿Así terminará el mundo? El universo tiene un botón de autodestrucción que podría extinguir la vida en un instante, advierten los científicos.
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Desde el Big Crunch hasta la muerte térmica del universo, parece que la ciencia siempre está encontrando nuevas formas en las que el cosmos podría llegar a su fin.
Pero ahora los físicos han revelado el escenario apocalíptico más devastador posible.
Los expertos creen que el universo puede tener un “botón de autodestrucción” incorporado llamado desintegración por falso vacío.
Si esto se desencadenara, todos los planetas, estrellas y galaxias desaparecerían y la vida tal como la conocemos se volvería imposible.
La idea básica es que nuestro universo no está actualmente en su estado más estable, lo que significa que estamos en lo que los científicos llaman un "falso vacío".
Si alguna parte del universo fuera empujada a su estado estable, una burbuja de "vacío verdadero" se expandiría a través del universo, destruyendo todo lo que tocara.
El profesor Ian Moss, cosmólogo de la Universidad de Newcastle, dijo a MailOnline que el universo es como "una mesa con muchas fichas de dominó colocadas de lado".
El profesor Moss afirma: “Pueden permanecer en pie a menos que una pequeña perturbación derribe a uno y haga que todos caigan”.
Los científicos afirman que el universo tiene un "botón de autodestrucción" llamado desintegración del vacío. La idea es que el cosmos no se encuentra en su estado más estable; si alguna vez se le empuja a este estado, una vasta esfera de energía consumirá todo lo existente (impresión generada por IA).
Todos los objetos contienen una cierta cantidad de energía y la cantidad de energía que contiene se llama su "estado energético".
Cuanto menor sea el estado de energía, más estable se vuelve el objeto.
Si piensas en un trozo de carbón, tiene un estado de energía muy alto porque contiene mucha energía potencial, lo que significa que es inestable y podría incendiarse.
Una vez que se ha quemado el carbón y se ha liberado la energía en forma de calor, la ceniza restante tiene un estado de energía muy bajo y se vuelve estable.
Todo en el universo, desde los trozos de carbón hasta las estrellas, quiere llegar a su estado más estable y por eso siempre tiende hacia el estado de energía más bajo posible.
Llamamos al estado de energía más bajo que puede tener un objeto su estado de "vacío", pero a veces los objetos pueden quedar atrapados en algo llamado "falso vacío".
La Dra. Louise Hamaide, investigadora postdoctoral del Instituto Nacional de Física Nuclear de Nápoles, dijo a MailOnline: 'Una buena analogía para un campo en un falso vacío es una canica en un cuenco encima de un taburete.
El profesor Ian Moss, cosmólogo de la Universidad de Newcastle, declaró a MailOnline que el universo es como una mesa con muchas fichas de dominó de lado. Es estable por ahora, pero podría colapsar en cualquier momento si se le presiona.
'La canica no puede salir del cuenco a menos que se le dé cierta energía en forma de empujón, y si lo hace, caerá hasta el suelo.'
Estar en el suelo es lo que llamaríamos el estado de vacío, mientras que el cuenco es simplemente un falso vacío que impide que la canica caiga al suelo.
Lo que hace que esta idea sea preocupante es la posibilidad de que una parte fundamental de la estructura del universo pueda estar atrapada en uno de estos falsos vacíos.
Lo único que se necesita es un pequeño empujón y la estructura de la realidad misma se derrumbará.
La idea de un falso vacío se vuelve realmente aterradora cuando la aplicamos a nuestro modelo actual de realidad.
El universo y todo lo que hay en él está hecho de partículas subatómicas como electrones, fotones y quarks.
Pero según la teoría cuántica de campos, todas estas partículas son en realidad sólo perturbaciones en un campo subyacente.
Los científicos dicen que el campo cuántico que crea el bosón de Higgs, la misteriosa partícula que el Gran Colisionador de Hadrones (en la foto) fue construido para encontrar, podría estar en un "falso estado de vacío".
Uno de los conceptos fundamentales del universo es que las cosas se están moviendo desde un estado de alta energía a un estado fundamental más estable, de menor energía.
Este concepto fundamental es válido incluso en el extraño mundo de la mecánica cuántica, donde las partículas intentan alcanzar su suelo, llamado estado de vacío.
El concepto toma un giro más extraño cuando se trata del campo de Higgs, el campo cuántico que da masa a las partículas de todo el universo.
Se cree que este campo está en su estado de energía más bajo, pero una teoría afirma que puede no ser tan estable como parece.
Con el impulso adecuado, el campo de Higgs podría desviarse hacia su verdadero estado de menor energía, provocando una reacción en cadena que se extendería en todas direcciones.
El Dr. Alessandro Zenesini, científico del Instituto Nacional de Óptica de Italia, dijo a MailOnline: 'La idea básica de la teoría cuántica de campos es representar la realidad solo con campos.
Piensa en una superficie de agua. Cuando está plana, es un campo vacío. En cuanto surge una ola, esta puede verse como una partícula que puede interactuar con otra.
Al igual que todo lo demás, estos campos tienen estados de energía y quieren llegar a su estado de energía más bajo posible, como un cuerpo de agua que se vuelve plano y tranquilo.
En los primeros segundos del Big Bang, se liberó tanta energía que empujó todos los campos fundamentales a sus estados de vacío.
Pero los científicos ahora creen que uno de los campos podría haberse quedado estancado en el camino.
Algunos investigadores creen que el campo de Higgs, el campo que produce el esquivo bosón de Higgs, está atrapado en un falso estado de vacío.
Esto significa, esencialmente, que el universo entero podría estar preparado para estallar en cualquier momento.
Si los datos del Gran Colisionador de Hadrones (en la imagen) son correctos, el campo de Higgs no se encuentra en su estado más estable. Esto significa que podría pasar repentinamente a ese nuevo estado como una ficha de dominó que se cae.
Si alguna vez se empuja el campo de Higgs hasta su verdadero vacío, el «cambio de fase» resultante liberará una enorme cantidad de energía.
Esta energía está tan concentrada que forzará a las áreas cercanas del campo a salir de su falso vacío, bajando su nivel de energía y liberando aún más energía.
La reacción en cadena resultante se propagaría por todo el universo como las llamas de una cerilla arrojada a un lago de gasolina.
Una burbuja de vacío real se extendería entonces formando una esfera desde el punto de partida hasta consumir todo el cosmos.
En su borde, entre el vacío verdadero y el falso, la energía se acumularía formando una fina pared de increíble poder.
El Dr. Hamaide dice: 'Esa energía cinética de la pared es tan alta que, aunque el Higgs que transporta esta energía es una partícula muy pesada, se movería a la velocidad de la luz.
"Así que nunca veríamos venir el muro, porque la luz no podría alcanzarnos antes que el muro lo hiciera".
Si el muro impactara el sistema solar, dice el Dr. Hamaide, tendría tanta energía que "destruiría instantáneamente cualquier estrella o planeta en su camino".
El campo de Higgs ocupa todo el universo conocido. Si alguna vez se le expulsa de su "falso vacío", la reacción en cadena resultante se propagaría por todo el campo. En la imagen: El mapa DESI del universo.
La burbuja en expansión del verdadero vacío de Higgs se extendería como una ola, empujando una pared de energía lo suficientemente poderosa como para destrozar estrellas (imagen de archivo)
Sin embargo, lo que quedaría después de la destrucción inicial es quizás aún más aterrador.
La interacción entre los campos fundamentales es lo que da a las partículas sus propiedades y determina cómo interactúan.
Esto, a su vez, determina todo, desde la física que mantiene unidos a los planetas hasta las reacciones químicas que tienen lugar dentro de nuestras células.
Si el campo de Higgs adquiriera de repente un nuevo nivel de energía, nada de la física con la que estamos familiarizados sería posible.
El Dr. Dejan Stojkovic, cosmólogo de la Universidad de Buffalo, dijo a MailOnline: "Como consecuencia, los electrones, quarks y neutrinos adquirirían masas diferentes de sus valores actuales.
'Dado que las estructuras que observamos a nuestro alrededor están hechas de átomos, cuya existencia depende de los valores precisos de los parámetros del modelo estándar, es probable que todas estas estructuras se destruyan y tal vez se formen otras nuevas.'
Los científicos no tienen idea de cómo sería el mundo dejado atrás por la desintegración del falso vacío.
Pero sí sabemos que sería absolutamente incompatible con la vida tal como la conocemos ahora.
Si el campo de Higgs cambia su nivel de energía, el mundo resultante tendrá reglas físicas completamente diferentes a las que conocemos. Esto imposibilitará la vida tal como la conocemos (impresión generada por IA).
Para provocar una falsa desintegración del vacío, se necesitaría una fuerza extremadamente poderosa para compactar una enorme cantidad de partículas de Higgs en un espacio diminuto.
En el universo actual, lugares con tanta energía quizá ni siquiera sean posibles, pero la mala noticia es que el universo primitivo podría haber sido lo suficientemente violento como para hacerlo.
En particular, los científicos creen que regiones densas de materia podrían haber sido aplastadas y formar diminutos agujeros negros primordiales en los primeros segundos del Big Bang.
Se trata de puntos ultradensos de materia, no más grandes que un átomo de hidrógeno, pero que contienen la masa de un planeta entero.
A medida que estos agujeros negros se evaporan a través de la radiación de Hawking, algunos investigadores creen que podrían provocar una falsa desintegración del vacío.
El profesor Moss dice: 'La condensación es un proceso similar a la descomposición del vacío: la condensación del vapor de agua en nubes es provocada por pequeños granos de polvo o cristales de hielo.
'Los pequeños agujeros negros siembran la desintegración del vacío de la misma manera.'
Los científicos dicen que los pequeños agujeros negros primordiales que quedaron del Big Bang podrían "sembrar" una falsa desintegración del vacío, de la misma manera que los granos de polvo siembran la lluvia para condensarse.
Quizás una de las implicaciones más extrañas de la desintegración del falso vacío es que podría haber comenzado ya en algún lugar del universo.
El Dr. Hamaide afirma: "Bajo algunos supuestos muy específicos, demostramos que es 100 por ciento probable que se produzcan estas burbujas".
Según algunos cálculos, un agujero negro primordial en el universo sería suficiente para desencadenar el proceso de autodestrucción del universo.
De la misma manera, debido a pequeñas fluctuaciones a nivel cuántico, conocidas como efecto túnel cuántico, es posible que partes del universo salten aleatoriamente al estado de energía más bajo en cualquier momento.
Eso podría significar que ya existe una burbuja de vacío real en algún lugar del cosmos, corriendo hacia nosotros a la velocidad de la luz y aniquilando todo lo que encuentra.
La noticia reconfortante es que, incluso a la velocidad de la luz, podrían pasar miles de millones de años hasta que una verdadera burbuja de vacío llegue hasta nosotros.
Si la burbuja comienza lo suficientemente lejos, la expansión del universo podría incluso significar que nunca llegue a alcanzarnos.
Algunos científicos creen que esto ya ocurrió y que el Big Bang fue en realidad sólo una desintegración de un falso vacío a otro.
El Dr. Hamaide y el Profesor Moss sugieren que el hecho de que no estemos ya muertos es evidencia de que, en primer lugar, no existen agujeros negros primordiales ahí afuera.
Tampoco sabemos qué efectos podrían tener la materia oscura y la energía oscura sobre el estado energético del universo.
Podría ser posible que estas misteriosas sustancias reviertan cualquier expansión de burbujas tan pronto como ocurra para mantener estable el universo.
Sin embargo, hasta que una burbuja de verdadero vacío no destroce nuestra realidad, tal vez no haya manera de saber quién tiene razón.
Las teorías y descubrimientos de miles de físicos desde la década de 1930 han dado lugar a un conocimiento notable de la estructura fundamental de la materia.
Se ha descubierto que todo lo que existe en el universo está formado por unos pocos bloques básicos llamados partículas fundamentales, gobernados por cuatro fuerzas fundamentales.
Nuestra mejor comprensión de cómo estas partículas y tres de las fuerzas se relacionan entre sí está encapsulada en el Modelo Estándar de física de partículas.
Toda la materia que nos rodea está formada por partículas elementales, los componentes básicos de la materia.
Estas partículas se presentan en dos tipos básicos llamados quarks y leptones. Cada uno consta de seis partículas, relacionadas en pares o «generaciones».
Toda la materia estable del universo está compuesta por partículas de la primera generación. Cualquier partícula más pesada se desintegra rápidamente al siguiente nivel más estable.
También existen cuatro fuerzas fundamentales en el universo: la fuerza fuerte, la fuerza débil, la fuerza electromagnética y la fuerza gravitacional. Actúan en diferentes rangos y tienen distinta intensidad.
La gravedad es la más débil pero tiene un alcance infinito.
La fuerza electromagnética también tiene un alcance infinito, pero es muchas veces más fuerte que la gravedad.
Las fuerzas débil y fuerte son efectivas sólo en un rango muy corto y dominan únicamente a nivel de partículas subatómicas.
El Modelo Estándar incluye las fuerzas electromagnéticas, fuertes y débiles y todas sus partículas portadoras, y explica bien cómo estas fuerzas actúan sobre todas las partículas de materia.
Sin embargo, la fuerza más familiar en nuestra vida cotidiana, la gravedad, no es parte del Modelo Estándar, y encajar la gravedad cómodamente en este marco ha demostrado ser un desafío difícil.
Daily Mail
