Cualquier conjunto de leyes que describa un universo como el nuestro tendrá el concepto de energía, asociada a la propiedad de que la energía se debe conservar a lo largo del tiempo a través de los distintos estados por los que evolucione el universo.
La energía del espacio vacío será una constante independiente del tiempo y de la posición. Si para expresar la energía de un cierto volumen del universo tomamos como referencia la energía del mismo volumen de espacio vacío, podremos prescindir de esa constante. En otras palabras, asignamos a la energía del vacío el valor cero.
Un requisito que debe satisfacer cualquier ley de la naturaleza es que establezca que la energía de un cuerpo aislado, rodeado por el espacio vacío, sea positiva. Esta energía (positiva) representa el trabajo que ha habido que realizar para ensamblar el cuerpo.
Vamos a analizar la hipótesis contraria de que esa energía fuera negativa. En ese caso, podríamos dotar a esos cuerpos de un movimiento tal, que contrarrestara exactamente su hipotética energía negativa para llegar a tener una energía total nula. Con esto llegaríamos al absurdo de que en cualquier lugar y en cualquier instante, a partir de la energía nula del vacío, se podrían generar espontáneamente cuerpos en movimiento de energía también nula. De la misma forma, esos cuerpos en movimiento también podrían desaparecer espontáneamente. Todo esto significaría que el vacío sería inestable por lo que esta hipótesis, de que los cuerpos aislados rodeados por el espacio vacío tengan energía negativa, debe descartarse.
El hecho de que la energía de un cuerpo aislado deba ser positiva, quiere decir que crear un cuerpo aislado cuesta energía y que por tanto, es imposible que los cuerpos aislados surjan espontáneamente del vacío ya que la energía total del universo debe permanecer constante. En resumen, como los objetos no pueden aparecer en cualquier lugar de la nada, el universo es localmente estable.
Entonces ¿cómo puede ser creado de la nada todo un universo? Podríamos responder que es debido a la gravedad.
Como la gravedad es una fuerza de atracción, la enegía gravitatoria es negativa. Esto se demuestra porque deberíamos efectuar un trabajo para disgregar un sistema ligado gravitatoriamente como por ejemplo el sistema Tierra-Luna. Podríamos pensar que la energía gravitatoria (que es negativa) pudiera contrarrestar a la energía para crear la materia (que es positiva), y de esa forma podrían darse objetos cuya energía total fuera nula. Pero la realidad no es tan simple como eso.
Por ejemplo, la energía gravitatoria de la Tierra (que es negativa) es menor que una milmillonésima parte de la energía (positiva) que haría falta para crear todas las partículas elementales que constituyen nuestro planeta.
Otro caso; una estrella tiene en valor absoluto mucha más energía gravitatoria (negativa) que la Tierra. Cuanto más pequeña sea la estrella y más próximos estén entre si sus átomos, más energía gravitatoria tendrá. Podríamos pensar que, al final de su vida cuando esté contrayéndose, la energía gravitatoria de una estrella podría contrarrestarse con la energía (positiva) necesaria para crear de todas sus partículas y llegar así a un objeto aislado de energía nula. Pero los cálculos teóricos y la experiencia demuestra que antes de que ocurra eso la estrella se ha convertido en un agujero negro. Y los agujeros negros también tienen energía positiva.
En resumidas cuentas; los planetas, las estrellas, los agujeros negros y todos los objetos aislado que existen en el universo tienen energía positiva y no pueden aparecer ni desaparecer espontáneamente a partir del vacío, sin embargo, todo un universo si puede.
La razón es la siguiente; la gravedad da forma al espacio y al tiempo de manera que aunque, como se acaba de ver, el espacio-tiempo es localmente estable pero "puede" ser globalmente inestable. Porque a la escala de todo el universo la energía (positiva) necesaria para la creación de todas las partículas "puede" ser contrarrestada exactamente por la energía gravitatoria (negativa) de todos sus componentes. De esta forma no hay restricción para la creación de universos enteros.
Debido a la gravedad el universo puede y será creado de la nada. La creación espontánea es la razón por la cuál existe el universo. No hace falta invocar a Dios para encender las ecuaciones y poner el universo en marcha. Por eso hay algo en lugar de nada, por eso existimos.
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