Angel "Java" Lopez en Blog

1 de Marzo, 2017


Publicado el 1 de Marzo, 2017, 12:15

No he tratado el tema de la energía oscura en posts, y ya llegará el tiempo de dedicarle una serie. Más que ir directamente al tema, esta serie que inicio hoy está más orientada a revisar la historia del concepto, comenzando con el vacío en la antigüedad hasta su concepto modificado por la física cuántica. Veo que es un ejemplo excelente de ilustración de cómo funciona la ciencia, tanto la antigua como la moderna.

Pienso que tanto la materia oscura como la energía oscura, son temas que cuando sean resueltos van a traer un nuevo avance en nuestra comprensión de la realidad física. Ver Dos "nubes" en la física.

Voy a comenzar con un resumen de la historia completa, obtenida gracias a mi principal fuente (nombrada al final de este post).

Comencemos por Aristóteles. El estagirita negó el vacío, que exista en la naturaleza. Imaginó que los cielos estaban "llenos" de una sustancia que llamó quintaesencia. Sus argumentos contra la existencia del vacío fueron aceptados en su tiempo, y sobrevivieron hasta la edad media. Los estoicos, en lugar de quintaesencia, propusieron un pneuma activo. En el siglo XVII aparecieron los primeros experimentos con barómetros y bombas de aire, y la hipótesis del natural horror vacui fue perdiendo credibilidad. El espacio vacío fue descubierto en el laboratorio, aunque se sabía que no era completo.

(Para mí, que pasé mi infancia con los viajes a la Luna, me costó entender esa idea de espacio "lleno", habituado a conocer desde chico que el espacio está "vacío", conocimiento "evidente")

Durante el siglo XIX, aparece el "éter" como sustituto del vacío. Según la teoría electromagnética de Maxwell, el éter tenía energía y era diferente de la "nada". Oliver Lodge afirmó que su densidad de energía era enorme, alrededor de 1033 ergios por centímetro cúbico. De alguna manera, el éter clásico anticipó al vacío cuántico, aunque estaba totalmente basado en la física clásica.

Llegamos al siglo XX. Planck, que ya había disparado con su fórmula de la radiación del cuerpo negro el inicio de la física cuántica, en 1911 propuso una segunda teoría cuántica. En esta nueva propuesta, tenía un papel destacado el concepto de energía del "punto cero". Durante un tiempo la teoría fue discutida, y luego, llegando a 1920, fue descartada. Pero el concepto de energía de punto cero perduró. Pero parecía nada más que una idea.

En la década de los veinte, apareció asociada al controvertido concepto de números cuánticos no enteros (con denominador 2). Fueron controversiales hasta que en 1924 recibieron confirmación desde experimentos de espectroscopía molecular. No podían ya ser ignorados, y no se explicaban con la anterior teoría cuántica. Recién con la aparición en 1925-26 de la mecánica cuántica se encontró una explicación física, y finalmente la energía de punto cero quedó como consecuencia del principio de incertidumbre de Heisenberg, en 1927.

Sigo con el resumen en el próximo post, luego volveré a la historia pero con más detalle.

Fuente principal consultada, el excelente The Weight of the Vacuum, A Scientific History of Dark Energy, de Helge S. Kragh, James M. Overduin.

Nos leemos!

Angel "Java" Lopez
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Por ajlopez, en: Ciencia