Como indica el Dr. Muller, esta es realmente una pregunta profunda. Si bien el espacio se caracteriza por no tener una masa visible, está lejos de estar vacío. En términos simples, cada metro cúbico del espacio entre los cúmulos de galaxias todavía tiene aproximadamente un átomo de hidrógeno o quizás helio. También tiene miles de millones de fotones de neutrinos y ondas de gravedad que lo cruzan constantemente. Si tuviera el equipo para verlo, vería hervir el espacio “vacío”. Las partículas simplemente se evaporan del espacio y luego desaparecen manteniéndose dentro de los límites del principio de menor acción de Planck.
Lo más importante es la forma real del espacio, no solo las 3 dimensiones que vemos, sino la dimensión del tiempo y las otras 6 dimensiones que predice la teoría de cuerdas. Llamamos a la forma del espacio “múltiple” y la categoría de múltiple que describimos es Calabi-Yau. Ese es un concepto matemático que está más allá de mi capacidad de describir aquí.
Si pudiéramos ver la forma del espacio directamente, sabríamos muchas cosas que tomó genio descubrir indirectamente. Veríamos la curvatura del espacio y el tiempo causada por la masa, es decir, la gravedad. Podríamos ver alguna curvatura residual que queda del Big Bang o la sorprendente falta de la misma, y saber bastante sobre el principio y el final de todas las cosas. Quizás podríamos ver cómo el espacio hace que la energía se extienda y cómo aparecen varias vibraciones como partículas subatómicas en el Modelo Estándar.
- ¿Por qué el espacio-tiempo no es absoluto?
- ¿Es posible tener las mismas coordenadas espaciales, pero diferentes tiempos, en un diagrama espacio-tiempo de dos marcos inerciales diferentes? En caso afirmativo, ¿cómo calculamos la velocidad relativa del marco de referencia?
- ¿Se ha demostrado el tiempo como una cuarta dimensión?
- Dado un espacio-tiempo globalmente plano, ¿puede el universo seguir siendo finito en extensión?
- Cuando los físicos hablan del espacio-tiempo, ¿hay una cantidad con la que se pueda medir? De ser así, ¿cómo se lo describiría al lego?
El espacio proviene de las fuerzas que actúan sobre él. Alguna forma de energía oscura empuja el espacio hacia afuera y la gravedad trata de mantener el espacio adentro. Para que la energía potencial negativa de toda la masa en el universo esté lista para caer en una singularidad para equilibrarse con la energía positiva que la separa, el espacio se expande. La energía total en el universo se mantiene en cero. El proceso se llama “inflación cósmica” y es algo misterioso, pero explica lo que vemos por ahí.