En la electrodinámica cuántica (QED) se crea un modelo del vacío que es excepcionalmente preciso en ciertas circunstancias como se expresa en este excelente video.
Sin embargo, hay muchas preguntas que este modelo no responde y, fuera del QED, se emplean otras nociones del vano, ya que no tiene nada que ver con tener energía infinita. El pensamiento actual no ha conducido a una noción coherente del vacío a través de las disciplinas que se nos ha dado alguna pista de por qué y cómo el vacío es como es. Parafraseando a Einstein, “Un problema planteado por el pensamiento actual no puede ser resuelto por el pensamiento actual porque el pensamiento actual es el problema”.
Considerando que el vacío no es nada, infinito o simplemente inherentemente caótico hace que muchos problemas en física sean inaccesibles. Sugiero que debemos admitir que el vacío tiene propiedades definidas y que algo con propiedades no puede considerarse nada. La noción de Einstein de un éter en Einstein: éter y relatividad representa un punto medio entre la noción arcaica derrotada por Einstein y la negación completa sin la negación total de que podría haber algún tipo de éter. Einstein afirmó que “Según la teoría general de la relatividad, el espacio sin éter es impensable”. Sostengo que debemos reconsiderar el éter, no como el medio clásico originalmente concebido, sino considerando lo que se sabe sobre la naturaleza del vacío desde las perspectivas de la mecánica cuántica y como lo revela la relatividad general. El éter no es un medio clásico. Conserva la velocidad, no la posición.
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Los físicos parecen esquizofrénicos en cuanto a la energía del vacío. Se considera que gran parte del tiempo es cero, mientras que en otras situaciones se considera infinito. Una estimación más razonable es de aproximadamente 175 GeV / cm ^ 3, como lo expresó Wheeler, solo marginalmente menos que la materia. Esta es la densidad de energía requerida para dar cuenta de las fluctuaciones cuánticas observadas.
Que la energía se mediría como cero no debería ser inesperado. El vacío es la exergía inferior del universo, por lo que solo podemos medir la energía en relación con él. Es el punto cero de nuestra medición, pero eso no implica que sea realmente cero. Eso parece ser que nada también se puede explicar. Según la segunda ley de la termodinámica, se espera que haya energía próxima a la entropía máxima, uniforme y sin características, exactamente como lo demuestra el vacío.
El hecho de que la energía del vacío a veces parece ser infinita se evidencia por el hecho de que el vacío parece ser capaz de desarrollarse para propagar una señal de cualquier energía. Si la energía disponible es realmente de unos 175 GeV / cm ^ 3, entonces debemos suponer que tiene suficiente plasticidad para “tomar prestada” la energía necesaria en un efecto de enfoque causado por la señal que propaga. Esto se puede visualizar como la señal de energía más alta creando un agujero deficiente en energía que la energía circundante llena inmediatamente. La energía del vacío no necesita considerarse infinita.
Si aceptamos que la energía del vacío no es cero, ni es infinita, sino en algún lugar en el orden de lo que implica la fluctuación cuántica observada, terminamos con una visión de la distribución de energía del universo muy diferente de lo que comúnmente se expresa . El vacío también representa toda la energía en el universo con energía y materia detectables que representan solo un pequeño porcentaje. El éter puede considerarse un plasma frío sin características.
Podemos preguntar si es razonable esperar que haya mucha más energía en el universo de lo que habíamos pensado anteriormente. Si partimos de un modelo simple de un universo en expansión. Si consideramos la densidad de energía del espectro de energía que vemos hoy de la energía de hoy, podemos aproximarnos a la magnitud general de la energía que se ha desplazado al rojo y aleatorizado a lo que vemos como la energía de punto cero del vacío hoy.
Abajo para energías de vacío vemos el doble de la densidad de energía de los fotones que tienen la mitad de la energía. A medida que la energía de cada fotón se aproxima a cero, la densidad de energía de los fotones de esa energía se aproxima al infinito. Hay cerca de cuatro veces el número de fotones de la mitad de la energía. Si no fuera por la naturaleza cuántica de la energía, de hecho, esperaríamos que la energía del vacío podría ser infinita, como algunos suponen.
Dado que podemos explicar razonablemente la energía del vacío, no hay razón para postular la fluctuación del vacío como una propiedad inherente del vacío que sale de la nada. En lugar de que el espacio nazca mágicamente, puede considerarse que está compuesto de energía que viene de todas las direcciones desde los comienzos del universo.
Dada esta naturaleza del vacío, surgen muchas otras preguntas interesantes sobre las propiedades del vacío que he abordado en otros lugares y responderé nuevamente si se me pregunta.
¿Por qué el vacío se ve igual independientemente de la velocidad?
¿Por qué el vacío conserva la velocidad en lugar de la posición?
¿Cómo son las propiedades del vacío consistentes con la relatividad especial?
Si el vacío tiene tanta energía y el universo se está expandiendo, ¿de dónde viene todo?
¿Cómo la energía del vacío impregna toda la materia de tal manera que no se puede proteger fácilmente?
El vacío es una forma de energía oscura porque no lo vemos. ¿Cómo podrían las variaciones relativas de su densidad de energía explicar lo que llamamos energía oscura y materia oscura?
¿Cómo puede la naturaleza del vacío explicar la gravedad cuántica?
Con una noción viable de la naturaleza del vacío, muchas preguntas importantes se vuelven abordables que de otra manera quedarían cubiertas de misterio.
