¿DE DÓNDE PROVIENE TODA LA ENERGÍA?

Si bien la generalidad de los físicos teóricos y astrofísicos rechazan la idea de que un “agente externo” interviniera en la generación (creación) del universo que habitamos (L. Krauss, Un Universo de la Nada, 2012; S. Weinberg, Explicar el Mundo, 2015; B. Greene, Hasta el Final del Tiempo, 2020; por remitir al lector a textos muy completos y a autoridades punteras), lo cierto es que tras la hipótesis inflacionaria adelantada por Alan H. Guth en 1981, que daría origen a lo que se conceptualiza como un campo escalar inflatón (hipotético) y el hallazgo en 2012 del tan buscado bosón de Higgs, que confirmaría su propuesta en 1964 del mecanismo de Higgs (campo de Higgs) para dar explicación al origen de la masa de las partículas elementales, surgen cuestiones de gran relevancia. El campo de Higgs permearía todo el universo, dotando de masa a las partículas elementales a través de la interacción con su bosón, el bosón de Higgs, más exactamente, las dotaría de energía potencial que se transformaría en masa por la relación einsteniana que todos conocemos.

 

La enigmática cuestión que surge de este “mecanismo” es de dónde sale toda la energía necesaria para conferirla gratuitamente a toda partícula que entre en contacto con tal campo cuántico. Si bien la cuántica es ya una física enigmática, esto, en palabras de Carroll, vendría a ser algo así como un misterio envuelto en un enigma, ya que la energía, como bien sabemos, ni se crea ni se destruye, sólo se transforma. ¿Dónde estaría el inmenso “contenedor” de energía capaz de proveer de masa a toda partícula que atraviesa el campo de Higgs?. Y la alusión a la energía en lo que a la masa se refiere es de todo punto pertinente, ya que la inmensa mayoría (un 99% aproximadamente) de la masa de un protón o de un neutrón (hadrones) proviene de la energía (gluones) que mantiene unidos sus tres quarks (interacción fuerte). En realidad todo lo que conforma lo que entendemos por materia, lo que llamamos partículas (con más o menos masa, o sin ella – y el por qué unas partículas tienen más o menos masa o ninguna (fotón), no se puede explicar, sino con la metáfora de su mayor o menor interacción con el campo de Higgs) no son sino excitaciones o fluctuaciones en campos cuánticos que permean todo el espacio-tiempo. Esa conceptualización, aunque mucho más abstracta que imaginarnos una bola (hadrón) que en su interior alberga tres bolitas (quarks) interactuando frenéticamente entre ellas mediante el intercambio de gluones para mantenerse fuertemente unidas (interacción fuerte), nos acerca más al concepto de energía. Ciertamente, nos movemos en la mecánica cuántica de campos, y es aquí, si cabe, donde se hace más patente la pregunta anterior: ¿de dónde sale toda la energía necesaria para conferir masa a las partículas, y la enorme fuerza necesaria (energía) para que los gluones mantengan constante y titánicamente unidos a los quarks)?

 

Respecto al campo inflatón, ese “mecanismo” sin el cual el Big Bang  -“el mayor enigma de la ciencia”, en palabras del físico teórico y cosmólogo sudafricano Neil Turok-  no hubiera progresado, la cuestión se nos plantea prima facie, ¿de dónde provino tal gigantesca cantidad de energía para pasar de un universo frío a otro lleno de campos, partículas y radiación a temperaturas increíblemente elevadas?. Iván Agulló, físico español investigador y docente en la Universidad de Luisiana, duda de esa concepción, y nos señala que desconocemos “si el universo tuvo un comienzo o no” (Iván Agullo, Más Allá del Bis Bang, 2020). La respuesta a tal cuestionamiento se halla, según el modelo standard en el comportamiento del vacío cuántico (falso vacío, es decir, donde la energía no era la mínima posible, cosa que requeriría un vacío real, por lo que se producían constantes fluctuaciones cuánticas) y las fluctuaciones que éste sufre, según el principio de indeterminación de Heisenberg. Y es de tal vacío que surgió el Universo. Este vacío se hallaba en el campo inflatón (supuestamente el único campo que existía en el universo primordial, y que lo ocupaba por completo). Y en el mismo instante (por mencionar una palabra que aluda al tiempo, ya que el proceso inflacionario se produjo en un tiempo equivalente a 10^-32 segundos) en que la gravedad (energía) interaccionó con el campo inflatón, éste adquiera una enorme gravedad negativa (energía repulsiva) que ocasiona la increíble expansión del espacio que el modelo del Big Bang describe, y ello con el objeto de alcanzar, según requiere la teoría, el estado de vació real, liberándose así de su energía inicial.

 

Postular que la “necesidad” del campo inflatón de liberar energía, pasando de su estado primordial de falso vacío cuántico a otro estado de vacío real de menor energía, generando así una increíble expansión, origen de todo lo existente que vemos y nos conforma a nosotros mismos es, ciertamente, mucho decir, tanto que, tozudamente, nos retorna a la pregunta anterior: ¿de dónde provino tal cantidad de energía…?

 

Por otro lado, ¿en qué espacio se hallaba el campo inflatón, si aún no había “espacio”, ya que éste se originó a raíz de mismo Big Bang, y este fue consecuencia de la existencia de un campo inflatón que interactuó con la gravedad, generando la Gran Expansión? Nos hallamos ante una argumentación circular, recursiva, autorreferente, en fin,  la proverbial pescadilla que se muerde la cola.

 

Es por esto que muchos físicos y astrofísicos se decantan por modelos alternativos, donde las incongruencias (conejos saliendo de chisteras vacías) no son tan ostensibles, como los modelos de R. Penrose (Cosmología Cíclica Conforme), o el Big Bounce Oscilante de M. Bojowald,  y otros, que conciben situaciones preexistentes altamente energéticas, capaces de originar nuestro universo. Y es que, en palabras del cosmólogo Abraham Loeb, de la Universidad de Harvard, “el modelo standard de cosmología es una admisión de nuestra ignorancia.”

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