Debe haber cierta comprensión de la teoría cuántica de campos, para comprender bien qué es y qué no es un vacío. Necesitamos hacer esta distinción, porque usted está preguntando acerca de las partículas subatómicas en el vacío, y en una escala de energía tan pequeña, el vacío es algo diferente de lo que normalmente imaginamos.
Los campos asociados con cada tipo de partícula impregna todo el espacio. Lo que percibimos como una partícula es realmente una excitación de este campo. El vacío en la teoría del campo cuántico es realmente el estado de energía más bajo. Este estado puede o no contener partículas, es decir, excitaciones de los campos, dependiendo del modelo QFT del que estemos hablando, pero cuando consideramos el Modelo Estándar, encontramos que, en el vacío, cada uno de los campos está creando y destruyendo virtual partículas todo el tiempo, en todo el espacio. Por lo tanto, los pares de electrones y positrones se producen constantemente, emitiendo y absorbiendo fotones, etc., para formar una nube muy difusa, que normalmente no se nota, pero, por ejemplo, produce una pequeña presión que se puede detectar como una pequeña fuerza que empuja el metal platos juntos, el “efecto Casimir”. Otros campos también producen estas nubes difusas de partículas, aunque mucho más débilmente. Esta sopa débil de partículas puede interactuar entre sí y pueden tener lugar reacciones de partículas. Por lo tanto, lo que imaginamos como vacío, en una inspección más cercana, realmente tiene una nube difusa que contiene todo tipo de partículas. Sin embargo, en un gran volumen, el número neto de leptones es en general el mismo.
Por lo tanto, necesitamos revisar nuestra imagen de un “vacío”, desde una región del espacio completamente desprovista de partículas, a una desprovista de partículas no virtuales * estables *.
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Ahora, a tu pregunta. Si entiendo su pregunta correctamente, le gustaría imaginar tener un contenedor lleno de nada más que electrones. Electrones puros, por así decirlo. El primer problema con esto es que necesitamos saber de qué estaría hecho el recipiente, ya que los recipientes normales estarían hechos de átomos, que a veces se romperían y difundirían en la botella. ¿Quizás una botella magnética? Los físicos han logrado confinar electrones en estos. El segundo problema es que si tuviera un número macroscópico de electrones en su contenedor, las fuerzas repulsivas causarían una explosión masiva y la destrozarían. Así que imaginemos que su contenedor tiene solo unos pocos electrones. Finalmente, encontraríamos que, si bien el número total de electrones no cambiaría, la nube difusa de partículas producidas por el vacío arruinaría de inmediato la pureza de su botella de electrones puros. Si no le importan las pequeñas impurezas que esto podría causar, entonces podríamos realizar su visión al construir una botella magnética con 10 o 15 electrones confinados en ella, y simplemente pasar por alto las pequeñas impurezas del vacío. Sin embargo, sospecho que encontrarías esto decepcionante.
