¿existe el vacío?

¿EXISTE EL VACÍO?

Por Leonardo Moledo. Escritor, matemático y periodista científico argentino. Además es docente universitario especializado en temas culturales y científicos. Se destaca como autor de libros de difusión científica para niños y jóvenes

La mera idea de vacío es completamente imposible. Los experimentos del Sr. Torriccelli no prueban nada, y se deben tan sólo al fraude, al engaño y a la manipulación de las inteligencias simples. El horror al vacío es uno de los comportamientos mejor establecidos de la naturaleza.

Encyclopedia of Spurious Science, Vol XIV, 1693

Un popular bolero de Fernández Cuasi, muy escuchado en los años cuarenta, señalaba con inigualada agudeza:

cuando tú te ausentas
el miedo y el frío
invaden de pronto
mi cuerpo vacío.

De alguna manera, el alto vuelo poético y la peculiar perspectiva fisiológica que en esta canción se plantea, están inspirados en una vieja teoría, la del "horror vacui", que mas castizamente puede enunciarse como "la naturaleza le tiene horror al vacío", puntualmente creída durante dos mil años y enunciada (entre otros) por el inefable Aristóteles, a quien tantos disparates debe la ciencia. En síntesis la idea es que, ante la ausencia de la amada, el cuerpo quedaría vacío, situación frente a la cual el miedo y el frío correrían a llenarlo: la mera posibilidad del vacío asusta de tal modo a los elementos constitutivos del alma humana, que se apresuran a evitar la insoportable situación. De la misma manera, argüían los "horrorvacuistas", la naturaleza se encargaba de impedir que hubiera resquicios desprovistos de algo que los llenara: el vacío era absolutamente imposible: un autentico bolero. Así lo creyó Aristóteles, así lo creyó la Edad Media, y así pensaba, cartesianamente, Descartes, que identificaba materia y extensión y concluía que por lo tanto no se podía concebir espacio sin materia que lo ocupara.

Pero la imposibilidad del vacío no sobrevivió al Renacimiento.El barómetro de Torricelli mostró claramente como una columna de mercurio descendía por un tubo cerrado, dejando detrás espacio que nadie se ocupaba de llenar, esto es, espacio vacío. De a poco, la idea de que el vacío puede existir fue ganando terreno. En realidad, la existencia del vacío entraba dentro de la atmósfera intelectual del siglo diecisiete y el nuevo universo que ya casi fabricaba Newton: un espacio geométrico que existía "per se", hubiera materia para llenarlo o no. El horror al vacío fue prolijamente relegado al museo de antigüedades, y hoy nadie, ni siquiera el autor del bolero citado al principio, cree semejante cosa. La imagen actual que se tiene del universo es exactamente la opuesta a la del "espacio lleno" de Aristóteles y los físicos del plenum: hoy sabemos que el universo es, casi en su totalidad, espacio vacío.

Pero vacío de materia, no de radiación o energía. Y como a partir de la Teoría de la Relatividad sabemos que materia y energía son equivalentes, la pregunta por la existencia del vacío adquiere una nueva luz. ¿Podrá existir espacio vacío tanto de materia como de energía? Veamos.

Con la materia, no hay problema. El vacío de materia no ofrece dificultades. Agarremos una caja y saquemos toda la materia. ¿Quedará completamente vacía? No, porque la atraviesan ondas electromagnéticas, que poseen energía. Supongamos que blindamos nuestra caja contra toda forma de radiación. ¿Ahora quedará vacía? No, porque todavía están los campos gravitatorios, que actúan dentro de la caja y que también tienen energía. Mediante un experimento mental, eliminemos los campos gravitatorios, alejando nuestra caja de toda masa gravitante, o llevándola a algún lugar donde el campo gravitatorio sea nulo. ¿Habremos conseguido esta vez el vacío absoluto de materia y energía que andábamos buscando?

Y la respuesta es: depende. Porque según el principio de equivalencia de Einstein, un movimiento acelerado equivale a un campo gravitatorio, y entonces, un observador en un sistema de referencia acelerado vería un campo gravitatorio dentro de nuestra caja, y concluiría que allí hay energía, y por lo tanto no hay vacío absoluto. Es decir, el vacío depende del observador: para algunos, habría vacío absoluto, para otros, no.

Estas objeciones relativistas a la existencia del vacío absoluto se combinan con otras provenientes de la mecánica cuántica (la existencia de vacío absoluto implicaría la medición simultánea de tiempo y energía, expresamente prohibida por el principio de incertidumbre), y aun de otras curiosidades clásicas como el efecto Casimir. Naturalmente, nada de esto implica una restauración del apolillado "horror al vacío", ni confiera una inesperada vigencia al bolero de Fernández Cuasi, indica, si, que la idea de "vacío absoluto" fue afectada por el huracán contemporáneo que modificó todas las ideas que se tenían sobre el espacio, el tiempo y la materia. ¿Por qué iba a salvarse el vacío?