Nuestro inestable universo: Por qué el falso vacío podría ser nuestro fin

Incluso antes de que se descubriera el bosón de Higgs, hace casi exactamente siete años, ya se le había apodado la partícula de Dios. Esto se debe a que la última adición a nuestro Modelo Estándar de física de partículas también nos indicó la existencia del campo de Higgs, una sustancia que es invisible y, sin embargo, omnipresente en todo el espacio. Lo habitamos incluso ahora, rodeados de su energía no nula que asigna a las partículas su masa. Los fotones, los electrones, los quarks y todas las demás partículas elementales que componen nuestro mundo obtienen su masa de su interacción con el campo de Higgs. Cuanto mayor sea la resistencia a la que se enfrenta la partícula mientras se mueve a través del campo, mayor será la masa de la partícula medida. Un neutrino, por ejemplo, tiene más facilidad para moverse a través del campo de Higgs que un leptón tau, por lo que su masa medirá menos que la del tau. La masa de las partículas es un factor muy importante para determinar nuestras leyes físicas. Dicta cómo interactúa todo, y qué química puede tener lugar en la fría y turbia extensión del espacio.

Parece, entonces, que deberíamos estar agradecidos al bosón de Higgs por tener las propiedades que tiene. Su masa permite la vida, la nuestra, la de las estrellas y la de las galaxias lechosas. Cualquier cambio en la masa del bosón podría significar que los átomos se encogieran o que los núcleos se disolvieran, dejando al hidrógeno como único elemento que impregna el espacio. Pero es este mismo número el que nos pone en una situación peligrosa. No sólo da lugar a una de las mayores catástrofes de toda la física, sino que nos dice que lo que consideramos un universo estable y duradero podría desaparecer en cualquier momento. Desaparecería en una fracción de segundo. Y, bueno, también seríamos impotentes para detenerlo.

Masa del Bosón de Higgs. La catástrofe surge en la enorme diferencia entre la energía predicha del vacío y sus mediciones reales. Si se debe al vacío, la energía oscura pesa 10-⁸ erg/cm³ pero debería, en teoría, pesar 10¹¹² erg/cm³. Esto significa que la energía del vacío debería ser 10¹²⁰ veces mayor de lo que es.

Todo en el universo quiere ser estable. Para ello debe pasar de los estados de mayor energía a los llamados «estados básicos», en los que tiene la menor cantidad de energía posible. Cualquier objeto con mucha energía quiere desprenderse de ella para ser estable. Las partículas elementales mencionadas anteriormente se crean cuando hay excitaciones (u ondas) en los campos cuánticos. Se dice que los campos cuánticos están en sus estados de vacío cuando están en su menor energía posible. Si todos los campos cuánticos del espacio están en sus estados de vacío y, por tanto, no pueden perder más energía, el universo es estable. Las partículas fundamentales conservan sus mismas propiedades y nuestras leyes físicas prevalecen. Y aunque medir la energía y los estados de vacío en los campos cuánticos es un proceso bastante complicado, los científicos creen que la mayoría de los campos se encuentran en sus estados de vacío estables.

Todos ellos excepto uno.

Se cree que el campo de Higgs se encuentra en un estado metaestable, lo que significa que, aunque actualmente no está sufriendo ningún cambio, tampoco se predice que esté en su nivel de energía más bajo. Es un falso vacío con mucha energía potencial. La amenaza sobre la que se apoya todo lo que conocemos.

Los científicos del CERN han descubierto un segundo estado posible para el campo, que han denominado campo de Higgs ultradenso. Y ciertamente sería denso: miles de millones de veces más denso de lo que es hoy. Si un solo punto del espacio colapsara en este nivel de energía más bajo, desencadenaría la propagación de la decadencia del vacío por todas partes, enviando una esfera de castigo del verdadero vacío estable para consumir todo el universo. Ni siquiera podríamos ver cómo se acerca nuestro final, ya que se movería a la velocidad de la luz. El espacio estaría liberando su energía potencial, lanzando todo dentro de la esfera hacia nuevas e irreconocibles leyes de la física. Surgiría un mundo tan extraño que no podemos ni empezar a imaginarlo. Probablemente no sería acogedor para la vida.

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