Otras carreras Fluctuación Cuántica del vacío

[Pola]

Buenos días.

He visto en internet la película sobre una conferencia a la que en su día asistí, que trata sobre agujeros negros en la Residencia de Estudiantes.

El caso es que al final, en el turno de preguntas, hacen una al ponente sobre la fluctuación cuántica del vacío. Lo que le dicen viene a ser que si se crean pares partículas-antipartículas y una de ellas es un electrón y la otra un positrón, al aniquilarse se produce un fotón. ¿Por qué no se detectan los fotones resultantes de esa interacción?

Él tiene que dar una respuesta rápida y para profanos, que igual va elaborando sobre la marcha. Si he entendido bien, dice que el vacío en sí no tiene energía. Es un medio “que no se habla con nadie”, de manera que si se quiere medir algo ahí, hay que introducir un objeto que interaccione con “ésas cosas”. Cuando se introduce la perturbación, en realidad lo que estás haciendo es introducir la energía que se va a hallar en el fotón que sale cuando se aniquilan ésas partículas.

A mí me parece un argumento sólido y convincente, pero me crea una duda: si el vacío no se habla con nadie, ¿cómo sabemos de las fluctuaciones cuánticas del vacío?¿Porque nos lo dice un modelo matemático? Y si es así: ¿Cómo sabemos que se corresponde con el mundo real?

[Pola]

Pues me parece una pregunta con todo el sentido.Por qué no se detectan esos fotones?

[javisot20]

Pues me parece una pregunta con todo el sentido.Por qué no se detectan esos fotones?

Las partículas del vacío son virtuales, no reales. Todo ocurre dentro del margen de incertidumbre cuántica, sin consecuencias medibles individuales.

[Weip]

Hola, estando de acuerdo con lo que se ha dicho, me gustaría comentar alguna cosilla extra sobre este tema.

A mí me parece un argumento sólido y convincente, pero me crea una duda: si el vacío no se habla con nadie, ¿cómo sabemos de las fluctuaciones cuánticas del vacío?¿Porque nos lo dice un modelo matemático? Y si es así: ¿Cómo sabemos que se corresponde con el mundo real?

Ciertamente las partículas virtuales son un modelo y de hecho no son observables. Este modelo sirve para aproximar la dinámica del vacío cuántico, que sí tiene un sentido físico. A pesar que el vacío no contenga partículas, tiene una energía mínima que se puede entender como un ruido que se cancela en media, pero que puede afectar la propagación de las partículas por ejemplo. Las partículas virtuales sirven para describir este ruido de manera aproximada.

Entendiendo esto, más allá de si nos creemos el modelo o no, el vacío tiene efectos físicos medibles. Seguro que alguna vez habrás escuchado del efecto Casimir: ponemos dos placas metálicas muy muy juntas pero sin tocarse, de manera que el vacío cuántico del campo electromagnético entre las placas es distinto al vacío de fuera las placas. Esta diferencia se manifiesta en una fuerza que junta las placas (el vacío de fuera hace más fuerza de la que puede contrarestar el vacío dentro, por explicarlo de alguna manera). Por tanto el vacío cuántico puede tener consecuencias observables aun estando vacío. Otra cuestión es el modelo que usemos para describir este vacío, que ya sabemos de antemano que es una aproximación.

[Pola]

Si que había leído sobre el efecto Casimir. Creo que hasta hablamos de el en otro hilo.
Muy buena la explicación, Weip. Sencilla, clara y convincente. Muchas gracias.
Y gracias también a Javisot,, claro

[Rubieras]

Hola a todos!

Pola , No estoy seguro de si está relacionado con lo que estás preguntando, pero aclarar simplemente un par de conceptos.

- Según tengo entendido, el vació "si" tiene energía. La densidad energética del vació es aproximadamente la que contendría un protón por cada metro cúbico.
Esa densidad energética tiene la capacidad de, en ocasiones, crear estos pares de partícula-antipartícula virtuales, que se aniquilan casi al instante.


- Por otro lado, ya que mencionas los agujeros negros:
Cuando un par de partícula-antipartícula se crea justo pegado al horizonte de sucesos, pero en la parte exterior del agujero negro, puede ocurrir que la partícula con energía negativa se cuele dentro del agujero negro, mientras que su par salga despedida hacia afuera ( es lo que llamamos Radiación de Hawking )

Esta es la única manera, que nosotros sepamos, que tiene un agujero negro para perder masa, ya que la energía negativa de la partícula entrante se resta de la masa total del agujero negro.Este mecanismo hace que no se viole la ley de la conservación de la energía.

Espero haber sido suficientemente claro en la explicación, ya que soy un mero aficionado.

Un saludo a todos!

[Alriga]

...Por otro lado, ya que mencionas los agujeros negros:
Cuando un par de partícula-antipartícula se crea justo pegado al horizonte de sucesos, pero en la parte exterior del agujero negro, puede ocurrir que la partícula con energía negativa se cuele dentro del agujero negro, mientras que su par salga despedida hacia afuera (es lo que llamamos Radiación de Hawking)...

Hola Rubieras, gracias por participar en el hilo. Por si pudiera ser de interés, enlazo un hilo en el que comentábamos que esa interpretación de divulgación de la Radiación de Hawking es poco precisa, el hilo es Radiación de Hawking

Saludos.