El concepto carece esencialmente de sentido a nivel atómico e incluso más grande: en qué punto puede pretender que el vacío está realmente vacío depende de la precisión con que mida las cosas.
El punto es que el vacío absoluto es imposible en el nivel pequeño. Esto tiene que ver con el principio de incertidumbre de Heisenberg. La mayoría de las personas han escuchado sobre este principio en la forma en que dice que no siempre se pueden medir dos mediciones diferentes de un solo objeto, ya que la primera medición puede estropear la segunda. Por lo tanto, no puede saber la posición exacta de un objeto y al mismo tiempo conocer el momento o la velocidad exactos. Sin embargo, este principio es mucho más general y opera en cualquiera de las dos mediciones que pueden interferir entre sí, es decir, los operadores que representan las mediciones no son conmutativos. Entonces, la posición y el momento es uno de esos pares y el tiempo y la energía es otro de esos pares. El resultado es que si mide la energía de un volumen de espacio durante un período de tiempo específico, no puede conocer la energía exacta en ese volumen. Cuanto más preciso especifique el período de tiempo, menos precisa será su medición de energía. Esto también significa que el “verdadero vacío” donde la energía es exactamente 0 no se puede medir en ninguna parte, ya que entonces tendría un tiempo más o menos exacto y una energía exacta absoluta. Es decir, la energía delta sería 0 y, por lo tanto, el producto no puede ser mayor o igual al valor distinto de cero que requiere el principio. En resumen, el “verdadero vacío” no existe. Lo que crees que es el vacío tiene una llamada “energía de punto cero” que no es cero y que es la cantidad más baja de energía que el volumen de espacio puede obtener. Si agrega partículas, el nivel aumentará, pero incluso si eliminara “todas” las partículas, aún le quedaría esta energía de punto cero que no puede quitar y, lo que es más, esa energía fluctúa creando partículas virtuales que existen por un corto tiempo y luego se destruye todo el tiempo, por lo que este “vacío” está lleno de actividad.
Hablando de manera realista, no hay vacío. Lo más parecido al vacío es lo que la mayoría de los físicos llamarían vacío, es decir, un bloque de espacio donde tienes esta energía de punto cero con campos y actividad, pero apenas está vacía.
- ¿Existen configuraciones de mesones que no sean 1 quark y 1 antiquark?
- ¿Cuánta energía se necesita para transformar a un humano en plasma de quark-gluon?
- ¿Cómo obtenemos las imágenes de colisiones de partículas?
- Einstein se negó a aceptar el fotón como una partícula de materia y continuó tratando el fotón como un cuanto de energía. ¿Por qué?
- ¿Cuál fue el significado del problema del neutrino solar? ¿Cómo resultó en nuestra comprensión de la oscilación de neutrinos?
Si desea conocer el nivel de esta energía de punto cero, depende esencialmente solo del tamaño del volumen. También tenga en cuenta que tiene esta energía de punto cero en todas partes en QM. Por ejemplo, incluso un armónico simple tiene una energía de punto cero. En la mecánica clásica, un oscilador armónico puede tener 0 energía donde el oscilador ha dejado de oscilar y ya no está haciendo nada; en QM eso es imposible, incluso cuando la energía es lo más baja posible, TODAVÍA está oscilando y tiene un punto cero de energía conectado a y la energía no puede bajar más que eso.
