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Ethan Siegel vende «Algo de la nada»

Fuente de la imagen: ESA/Hubble y NASA, A. Dotter.

Ethan Siegel explica cómo «la predicción cuántica de 70 años se hace realidad, donde algo se crea de la nada»:

Quien haya dicho: «No se puede sacar algo de la nada» no debe haber aprendido física cuántica. Siempre que tenga un espacio vacío, eventualmente en la nada física, manipularlo de la manera correcta inevitablemente hará que algo aparezca. Dos partículas chocan en el abismo del espacio vacío y, a veces, aparecen pares adicionales de partículas y antipartículas. Tome un mesón e intente separar el quark del antiquark, y se extraerá un nuevo conjunto de pares de partículas y antipartículas del espacio vacío entre ellos. En teoría, un campo electromagnético lo suficientemente fuerte podría arrancar partículas y antipartículas del mismo vacío, incluso sin partículas elementales o antipartículas.

Anteriormente, se pensaba que se necesitarían las energías de partículas más altas jamás vistas para producir estos efectos: del tipo que solo se podía obtener en experimentos de física de partículas de alta energía o en entornos astrofísicos extremos. Pero a principios de 2022, se crearon campos eléctricos lo suficientemente fuertes en una configuración de laboratorio simple que aprovecha las propiedades únicas del grafeno, lo que permite la creación espontánea de pares de partículas-antipartículas de absolutamente nada. La predicción de que esto podría tener 70 años: se remonta a uno de los fundadores de la teoría cuántica de campos, Julian Schwinger. El efecto Schwinger ahora se ha verificado y nos enseña cómo el universo realmente hace algo de la nada.

Puedes leer el resto en gran pensamiento. Según su biografía, Siegel es un «interlocutor científico, que estudia física y astronomía en diferentes facultades». Se ha vuelto muy experto en bloguear sobre Física desde el sitio web de la Fundación. Parte de su atractivo es apoyar siempre el statu quo, que en el mundo de hoy significa los principales medios de comunicación, templar la naturaleza Editoriales y similares. En cuanto al origen del universo, el statu quo es «cualquier cosa menos Dios». Entonces, es natural que Ethan ofrezca una forma de engañar a Lawrence Krauss para que venda el «universo de la nada».

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Cambios de diccionario

Para impulsar esto, tiene que hacer algunos cambios bastante grandes en nuestra definición habitual de diccionario de lo que significa «nada», tal como lo hizo Krause y se burlaron de él. El nuevo elemento es el grafeno. Se supone que el grafeno es tan genial que produce partículas a partir de campos eléctricos. Pero, ¿debo señalar que el grafeno es una lámina de átomos de carbono? ¿Y los «agujeros» son en realidad una compensación de átomos de carbono? Entonces hacemos ondas de átomos de carbono y llamamos a esto «algo de la nada». ¿De Verdad?

Este es un ejemplo de este pensamiento al que estamos acostumbrados a bromear. El chiste es: los fotones no existen. En realidad son solo la ausencia de oscuridad. La linterna absorbe la oscuridad, por eso crees que un haz de luz se apaga. ¿No me creas? Luego pruébelo cortando una batería vacía de la lámpara. Definitivamente es negro, como cabría esperar si estuviera lleno de oscuridad. Esta es la razón de su muerte, por supuesto.

Esta broma usa el mismo tipo de lógica que Ethan.

materia y energía

¿Qué pasa con la física de partículas y los mesones y todo eso? Es cierto que E = mc2, por lo que podemos hacer materia a partir de energía, y viceversa, energía a partir de materia. Hemos estado haciendo esto desde la división de un átomo de uranio en 1939 por Otto Hahn y Lise Meitner, y el peso de las piezas es menor que el peso del átomo de uranio. Las fuerzas que mantienen unido el átomo de uranio son muy fuertes y, por lo tanto, enormes. Pero tenga en cuenta que los campos son enormes y es simplemente un truco físico para aproximar estas fuerzas y campos con partículas subatómicas. Lo que haces es modificar los potenciales y llamar a estas modificaciones «moléculas». No haces partículas. Estás manipulando campos.

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Ethan dice que podemos usar estas fuerzas para trabajar en una hoja de grafeno, mientras que es muy difícil trabajar con núcleos de uranio. Correcto, pero solo significa: «Si hago que mi página suene golpeándola con un martillo, estoy haciendo fonones de la nada». No es nada, es una lámina de grafeno. Si quieres llamar a las ondas de átomos en movimiento «partículas», lo que realmente haces es hacer un comunicado de prensa de la nada.

poder de casimiro

Y ahora un comentario sobre el poder de Casimir, Ethan también se basó en él. Es el dominio idiota de YouTube. Cuando mantienes dos conductores cerca uno del otro, son atraídos por 1/R.5 Un factor de atracción que Hendrik Casimir atribuye a «partículas virtuales» que emergen del espacio entre las placas.

En primer lugar, las partículas virtuales son solo un truco matemático para truncar una suma infinita que describe el campo. Así que es hipotético en más de un sentido. En segundo lugar, hay una forma perfectamente válida de describir esta atracción sin invocar partículas virtuales: el movimiento aleatorio de electrones en una placa crea campos dipolares transitorios que inducen los campos dipolares transitorios en la otra placa, por lo que la atracción es una interacción dipolar que se mantiene. por termodinámica. Inestabilidad.

Tenía un colega que era dueño de una empresa que trabajaba en el grabado de silicio en componentes ópticos en miniatura. Un inventor vino a él con la determinación de usar el poder de Casimir para hacer trabajo. Construyeron una máquina de silicona grabada de movimiento perpetuo basada en este poder. ¿adivina qué? no funcionó. Es un hombre inteligente.

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Otro físico teórico también ha buscado partículas hipotéticas que influyan en la luz de las estrellas. Las estrellas (y nuestro sol) emiten luz coherente, pero los kiloparsecs del espacio deberían producir suficientes partículas virtuales de colisión para desenredarlos. Por lo tanto, busque el desacoplamiento. No, tampoco lo hay. Entonces no, creo que invocar el efecto Casimir es evidencia de que no entiendes la termodinámica y tienes una gran confianza en la existencia de «partículas virtuales».