Tesis sobre la virtualidad

1.   Todo cabe en la nada.

2.   Lo virtual no es una dimensión, no tiene ninguna dimensión, no es espacio, no es tiempo, no es espacio-tiempo.

3.   Sin embargo, por más paradójico que parezca, lo virtual requiere de dimensiones, de espacio-tiempo, de espesores, por más ínfimos que sean, de energía, de movimiento, de ondulaciones o vibraciones.

4.   Se puede decir que lo virtual es inmanente a la materia, a la energía, al espacio-tiempo, al espesor, al movimiento, a las ondulaciones y vibraciones. Es como la “memoria” de la materia, la energía, el espacio-tiempo, el espesor, el movimiento, las ondulaciones y vibraciones.

5.    ¿Cómo puede darse la memoria, las formas de memoria, en un no-lugar, en una nada, donde cabe todo, que, sin embargo, requiere para “existir” de materia y energía, de espacio-tiempo, de movimiento, ondulaciones y vibraciones?

6.   Se podría decir también al revés, la materia, la energía, el espacio-tiempo, el movimiento, las ondulaciones o vibraciones, no podrían existir sin la inherencia de la virtualidad.

7.   Toda partícula requiere de memoria para existir, para manifestarse, para desplegar o capturar energía, para moverse, para ondular o vibrar.

8.   Puede ser que haya distintas formas de memoria, la memoria de las partículas ínfimas, la memoria sub-atómica, la memoria cuántica, la memoria atómica, que ya connota una composición de partículas, comprendiendo su núcleo y su entorno orbital, la memoria molecular, la memoria genética, las formas de memoria biológica. ¿Se puede hablar de la memoria de las constelaciones, de la memoria del universo? ¿Se pierde la memoria en el agujero negro? Sin embargo, se puede sugerir la hipótesis de la memoria virtual, en sentido amplio, como la posibilidad de que un punto cualquiera contenga la información del todo.

9.   Ningún punto es el último, ni hay punto de partida. Todo punto es descomponible, se halla en constante actividad.

10.            Nada es de por sí solo. Todo es en relación con su propia composición, en relación a sus entonos, en relación a la totalidad cambiante, desbordada y des-totalizable.

11.            Estamos ante una curvatura distinta, donde lo pequeño, por más ínfimo que sea, se convierte en grande, por más inmenso que sea, y lo grande, por más inmenso que sea, se convierte en pequeño, por más ínfimo que sea.

12.            Hay que abandonar la figura lineal y jerárquica que diferencia pequeño de grande. Así como abandonamos la figura lineal y recta en el espacio, cuando se pensó, más bien, la curvatura, logrando entender la paradoja de cuan más alejado y distante se encuentra el recorrido, más cerca está del punto de partida. Este es el fenómeno de la circularidad o de la esfericidad. De la misma manera se puede pensar la curvatura en el tiempo, cuánto más alejado parece estar un momento, por ejemplo, el momento actual, de su pasado más remoto, es cuando más próximo está. Este es el fenómeno de la memoria.

13.            En el espacio-tiempo, el fenómeno de la curvatura aproxima todo alejamiento y diferenciación. Es como decir, no hay pasado sino un eterno presente; también como decir, no hay distancia sino una estancia en el mismo lugar; así como decir, no hay movimiento sino una eterna quietud. También es como decir, no hay ni grande ni pequeño sino lo mismo.

14.            Esto hace que la virtualidad se convierta en primordial. Estas paradojas pueden resolverse en la virtualidad, que no es ninguna dimensión, sino la ausencia de toda dimensión. Virtualmente lo pequeño se hace grande, lo grande pequeño; cuando lo más remoto se hace presente; también donde la más grande distancia se da cuando no hay ninguna distancia, el infinito es la nada misma, el movimiento es la quietud.

15.            Empero, la paradoja más extraña es que la virtualidad no puede existir, no puede darse, sin la existencia de la materia y la energía.

16.            Toda partícula no solamente es un corpúsculo sino una onda, una vibración.

17.            Toda partícula lo es en interacción con otras.

18.            Toda partícula existe inmediatamente con la existencia de otras partículas con las que interactúa. Hay pues simultaneidad de existencias; en otras palabras, pluralidad.

19.            La masa, la materia, se da en la interacción de partículas; es energía.

20.            Pero, cómo pueden existir las partículas, que interactúan y producen la energía y la materia, sin que estas partículas y estas energías comprendan inmediatamente la energía y la materia. ¿Cómo puede haber partículas sin energía y materia?

21.            Hay partículas virtuales[1], entre estas partículas se encuentran los bosones[2] de gauge sin masa. Estas partículas son las que transmiten las fuerzas fundamentales; vale decir, la gravedad, la nuclear débil, la nuclear fuerte, el electromagnetismo. Los bosones de gauge[3] son creados en el vacío, cuya energía nunca llega a cero; es esta energía del punto cero la que mueve a las partículas virtuales. Este es el vacío mecánico cuántico.

22.            Hay pares partícula-antipartícula, que cuando surgen se aniquilan inmediatamente. Son llamadas virtuales.

23.            Estamos ante el fenómeno del umbral de la nada. El vacío es el “lugar” donde la materia y la energía “prácticamente” desaparecen o tienden a desaparecer.

24.            El vacío es donde las partículas virtuales interactúan dando lugar a la polarización del vacío y a fenómenos como el apantallamiento, que consiste en la reducción de la carga efectiva de la partícula real. En el caso de los quarks[4] reales, los quarks virtuales apantallan tanto la carga eléctrica como la carga de color. Los gluones[5] virtuales también se polarizan; los gluones tienen carga de color y de anti-color; su polarización es opuesta a la de los pares quarks-antiquarks virtuales, haciendo que la carga de color efectiva de la partícula real sea mayor cuanto más grande sea la distancia a la carga real. Este fenómeno se llama anti-ampantallamiento.

25.            Hay tres tipos de bosones de gauge: fotones, bosones W y Z y gluones. Se trata  tres de las cuatro interacciones; los fotones son los bosones de gauge de la interacción electromagnética, los bosones W y Z contraen la interacción débil, los gluones transportan la interacción fuerte. El gravitón, transportaría, hipotéticamente, la interacción gravitacional, hipótesis, que a la fecha no ha sido verificada. Debido al confinamiento del color, los gluones aislados no aparecen a bajas energías. Lo que sí se podría es dar a lugar a glueballs masivas.

26.            El fermión es uno de los dos tipos básicos de partículas que existen, el otro tipo son los bosones. En el modelo estándar existen dos tipos de fermiones fundamentales, los quarks y los leptones. En el modelo estándar de física de partículas los fermiones se consideran los constituyentes básicos de la materia, que interactúan entre ellos vía bosones de gauge.

27.            Los fermiones elementales se dividen en dos grupos: A) quarks, que forman las partículas del núcleo atómico, y que son capaces de experimentar la interacción nuclear fuerte; B) leptones, entre los que se encuentran los electrones y otras que interactúan básicamente mediante la interacción electro débil. La materia ordinaria está básicamente formada por fermiones y a ellos debe prácticamente toda su masa. Los átomos están básicamente formados por quarks que a su vez forman los protones y los neutrones del núcleo atómico y también de leptones, que forman los electrones. El principio de exclusión de Pauli, cumplido por los fermiones, es la explicación de la "impenetrabilidad" de la materia ordinaria, que hace que esta sea una substancia extensa. El principio de Pauli también explica la estabilidad de los orbitales atómicos, haciendo que la complejidad química sea posible.

28.           La teoría de campo gauge es un molde de teoría cuántica de campos. Parte de la interacción entre fermiones; interacción que puede ser vista como el resultado de introducir transformaciones "locales", pertenecientes al grupo de simetría interna, en el que se basa la teoría gauge. Una transformación de gauge es una transformación de algún grado de libertad interno, grado de libertad que no modifica ninguna propiedad observable física. Un campo gauge es un campo de Yang-Mills, asociado a las transformaciones de gauge, asociadas, a su vez, a la teoría, que describe la interacción física entre diferentes campos fermiónicos. Por ejemplo, el campo electromagnético es un campo de gauge, campo que describe el modo de interactuar de fermiones dotados con carga eléctrica.

29.            La “particula de Dios”, es decir, el bosón de Higgs, no posee carga eléctrica ni carga de color; no interacciona con el fotón ni con los gluones. Interacciona con todas las partículas del modelo que poseen masa: los quarks, los leptones cargados y los bosones W y Z de la interacción débil. El bosón de Higgs tiene espín 0, esto es, se trata de un bosón escalar. Sus constantes de acoplo, que miden cuan intensa es cada una de esas interacciones, son conocidas; su valor es mayor cuanto mayor es la masa de la partícula correspondiente. En la versión original del modelo estándar, no se incluía la masa de los neutrinos ni, por tanto, una interacción entre estos y el Higgs. Aunque ésta podría explicar la masa de los neutrinos, en principio su origen puede tener una naturaleza distinta. El bosón de Higgs es además su propia antipartícula.

30.                  Estamos ante la pluralidad misma del Acontecimiento de la creación de la materia, de la energía, de las fuerzas fundamentales. Acontecimiento, que es la Vida misma en el pluriverso. Múltiples partículas son responsables de esta creación.

31.                  Estamos ante el acontecimiento de la pluralidad. Ninguna partícula es la última, todas son producto de composiciones y asociaciones diversas, dependiendo de las “lógicas” inherentes a las combinaciones de las composiciones, que dependen de las condicionalidades de las fuerzas fundamentales.

32.                   Estamos ante el acontecimiento de la nada. Partículas sin masa, partículas sin carga, partículas sin spin. En fin, partículas en el vacío, en el límite cero de la energía. Acontecimiento de la nada que, sin embargo, es algo, una pluralidad de nadas.

33.                  Estas nadas son las que crean la materia, la energía, las fuerzas.

34.                  La nada es nada desde el punto de vista de la materia; pero, ¿qué es la materia desde el punto de vista de la nada? La nada es nada desde el punto de vista de la energía; pero, ¿qué es la energía desde el punto de vista de la nada? La nada es nada desde el punto de vista de las fuerzas; pero, ¿qué son las fuerzas desde el punto de vista de la nada?

35.                  ¿Es la perspectiva la que decide o es, mas bien, la relatividad de las perspectivas la que nos abre a la pluralidad alternativa y simultanea de posibilidades?  

36.                  No hay nada absoluta, ni materia absoluta, ni energía absoluta, ni fuerzas absolutas. Todo es creado por asociaciones y composiciones infinitesimales.

37.                  Por eso, es posible guardar el “todo” en la nada, porque no ocupa ningún lugar y está en todas partes. ¿Se debe este fenómeno virtual a una partícula sin masa llamada memorión? No lo sabemos, tampoco sabemos si nos dirán esto u otra cosa, algún día, los físicos cuánticos.

38.                   Lo importante es comprender que la mayor parte de lo que percibimos, que corresponde a composiciones de materia, energía, ondas y fuerzas, está atravesada por el vacío. Es decir, somos, proporcionalmente, mayormente vacío. La materia es porosa, por así decirlo, molarmente, molecularmente, atómicamente; la energía es cargas y campos diferenciales; las ondas son vibraciones, las fuerzas son, a la vez, potencias y condiciones primordiales. Empero, todo esto está suspendido en el vacío, atravesado por el vacío, rodeado por el vacío, contiene vacío, se mueve en el vacío. ¿Nace en el vacío?

39.                  ¿Qué es el vacío?

40.                  No hablamos de vacío sólo como ausencia de materia, así como falta de contenido, también como densidad baja de partículas, como ocurre en el espacio interestelar, o cuando la presión es más baja que la atmosférica, sino, particularmente hablamos del vacío cuántico.

41.                  El vacío cuántico es el estado de la menor energía posible, llamada punto cero de energía. De acuerdo a la mecánica cuántica, el vacío cuántico no está verdaderamente vacío sino que contiene ondas electromagnéticas fluctuantes y partículas que saltan adentro y fuera de la existencia.

42.                  El vacío es un “componente” físico; en el vacío se puede cargar energía, además de “transformarlo” en varios estados distintos. Hay vacíos diferentes. La clase de partículas elementales, su masa y sus interacciones están determinados por el vacío subyacente. La relación entre las partículas y el vacío es similar a la relación entre las ondas del sonido y la materia por la que se propagan, las formas de ondas y la velocidad a la que viajan varía dependiendo del material.

43.                  Habitamos el vacío de menor energía, el vacío “verdadero”. En este vacío se conocen parte de las partículas que lo ocupan y las fuerzas que actúan entre ellas; vale decir, la fuerza nuclear fuerte, la fuerza nuclear débil, la fuerza electromagnética y la gravedad. En otros vacíos, las propiedades de las partículas elementales pueden ser muy distintas.

44.                  Fuera del vacío que habitamos, teóricamente hay, por lo menos, dos vacíos más. En estos vacíos,  no son posibles tanta simetría y diversidad, ni entre las propias partículas ni en las interacciones, como las encontramos en nuestro vacío[6].

Reflexiones en torno a la física cuántica

La física cuántica no solo concierne al mundo microscópico atómico, al contrario, toda la física es física cuántica; las leyes de ésta, tal como las conocemos hoy, constituyen las leyes más generales de la naturaleza[7]. Si conocemos las leyes básicas a que obedecen las partículas elementales, podemos, también, en principio, predecir el comportamiento de los sistemas físicos macroscópicos formados por un número muy grande de tales partículas. Esto significa que las leyes de la física clásica se siguen de las leyes de la microfísica y, en este sentido, la mecánica cuántica tiene tanta importancia en el mundo macroscópico como en el mundo microscópico[8]. Desde esta perspectiva, las leyes de la física clásica no dejan de ser leyes aproximadas. Pueden ser tomadas como formas límite de las leyes de la física cuántica, más fundamentales y que abarcan mucho más[9].

Se ha venido hablando de una “revolución” en la física o de la conmoción o sisma de la física, sobre todo en lo que respecta a las transformaciones y desplazamientos epistemológicos realizados por la física relativista y la física cuántica. De alguna manera, se supone que lo anterior habría sido derribado; en este caso, la física clásica. Esto no es acertado; las leyes de la física clásica, en el dominio de esta macro-física, se conservan; no han sido derribadas. Los fenómenos macro-físicos, que se dan en ese dominio o ese campo, siguen siendo explicados y descritos de la misma manera[10].

A propósito, tenemos que decir que nunca ha habido una teoría general clásica de la materia. Las leyes de la física clásica son buenas leyes fenomenológicas. Mediante estas leyes se puede describir el comportamiento o el movimiento de un mecanismo; hasta nos puede dar cuenta de ciertas constancias materiales, como la densidad, el módulo elástico, así como de los materiales que constituyen el mecanismo. Sin embargo, si preguntamos por qué las densidades son lo que son, por qué las constantes elásticas tienen los valores que tienen, por qué una barra se romperá si la tensión en ella pasa de un cierto límite; entonces, en un conjunto de preguntas, sobe las razones materiales y fundamentales últimas, la física clásica enmudece[11]. Al respecto, tampoco ahora podemos decir que se cuenta con una teoría general de la materia, a pesar de los grandes avances de la química, de la física relativista y de la física cuántica[12].

Hasta el siglo XIX, comprendiendo parte de este siglo, se mantuvo la hipótesis de que la materia estaba compuesta por átomos; es decir, por una unidad muy pequeña e indivisible. Esta hipótesis llevó a la teoría cinética de los gases, desarrolladas por J.C. Maxwell y L. Bolzmann. Con la teoría cinética de los gases se puede explicar muchas propiedades de los gases, partiendo de la figura de que un gas en un recipiente es un enjambre de moléculas, que se mueven turbulentamente al azar, chocando, sin interrumpción entre sí y con las paredes del recipiente. Por otra parte, mediante la teoría cinética se pudo estimar el número de Avogadro, N0 = 6,02 X 10 elevado a la 23, que es el número de moléculas en un mol de gas cualquiera[13]. Ciertamente, esta hipótesis del átomo como indivisible, no corresponde, de ninguna manera, a la concepción que se tiene hoy del átomo, que mas bien es considerado como divisible y compuesto por un núcleo y una constelación de órbitas, un núcleo conformado por protones y neutrones, orbitado por electrones. Son entonces los protones, neutrones y electrones, además de una multitud de otras partículas elementales, las partículas que componen el átomo. El mismo problema que se tuvo con el átomo, que fue considerado antiguamente como indivisible, pasa ahora con el concepto de partícula, que, supuestamente es definida como indivisible. El profesor Eyvind H. Wichmann dice:

Una partícula debe considerarse como elemental si no es posible describirla como un sistema compuesto por otras entidades elementales. Una partícula elemental no tiene “partes”, no se ha “construido” a partir de algo más simple[14].

Sin embargo, ya se sabe, que estas particulas también son composiciones, estan compuestas por fermiones y bosones. En el modelo estándar existen dos tipos de fermiones fundamentales, los quarks y los leptones; hay tres tipos de bosones de gauge: fotones, bosones W y Z y gluones. A su vez, ahora se considera que los fermiones y bosones también corresponden a composiciones. Por lo tanto, tal parece, que no puede sostenrse la existencia de alguna particula indivisible, así como tampoco, mucho menos, que exista una unidad última homogénea de la materia; se trata de composiciones; por lo tanto de la manifestación primordial de la pluralidad y la asociación. Por lo tanto, podemos decir que el uso del término partícula es convencional, así como lo es el de átomo.

El argumento del profesor de física es de que el supuesto de divisibilidad indefinida proviene de los prejuicios heredados de la física clasica; que no se puede aplicar esta noción a la física cuática. Los fenómenos dados ante la ruptura del átomo y del núcleo del atomo no corresponden, de ninguna manera, a las particiones sucesivas que se pueden dar en un material macroscópico. Dice que, si bien se dan fenómenos como cuando chocan a alta velocidad dos moléculas de hidrógeno y se fragmentan, a menos que la velocidad sea muy grande, entre los fragmentos encontraremos átomos de hidrógeno, protones, electrones; es decir, componentes a partir de los cuales se constituye la molécula de hidrógeno. La violencia de la colisión supero las fuerzas de cohesión; entonces se dio lugar a la deisntegración de la molécula. Lo mismoocurre con muchas reacciones nucleares, si un proton de alta energía choca con un núcleo, puede ocurrir que unos protones y neutrones sean expulsados[15]. Si estudiamos una colisión violenta entre dos partículas elementales, por ejemplo, dos protones, descubrimos fenómenos que son cualitativamente diferentes, en comparación con los fenómenos macroscópicos, cuandoocurren colisiones. Si un protón de energíua muy alta choca con otro protón, puede suceder que los dos protones subsistan y que nos encontremos con varias particulas elementales nuevas, como ser, mesones pi, como consecuencia de la reacción provocada. Ciertamente, también pueden desaparecer los protones y aparezcan varias partículas enteramente nuevas, conocidas con el nombre de mesones-K e hipermesones. De la misma manera, si se trata de la colisión entre electrones, puede suceder que como consecuencia de la reacción se tenga tres electrones y un positón[16]. Considerando otra situación, si un electrón y un positón chocan, las dos partículas desaparecen, se da lugar una aniquilación, quedandonos solamente la radiación electromagnética en forma de rayos gama[17]. Otro ejemplo sugerente es la creación de un par electrón-positón, cuando un rayo gama atraviesa el campo electrico de un átomo[18]. El profesor de física dice:

Con los modernos aceleradores de partículas cabe producir haces de partículas de muy alta energía y tenemos así los medios para destruir partículas tales como los protones, si es que efectivamente estos pueden ser destruidos. Pero, los protones no se rompen como los átomos y los núcleos: ocurre algo muy diferente. Hemos de llegar así a la conclusión de que en el estudio de los electrones, protones, neutrones, etc., hemos alcanzado un límite: no parece razonable ni útil considerar estas partículas como formadas por otras partículas más elementales[19].

Llama la atención el límite encontrado por el profesor de física. En primer lugar, no es cierto que la divisibilidad indefinida era el supuesto de la física clásica; al contrario, ésta se sustentó en la conjetura de la indivisibilidad del átomo, después, en la indivisibilidad de su composición o de sus sistema. Cuando se introduce la concepción de la divisibilidad del átomo se habre un horizonte epistemológico en la física contemoránera, relativista y cuántica. Por otra parte, no es sostenible el encontrar un límite; el descubrimiento de los femoinoes y bosones, que componen los protones, neutrones y electrónes, nos muestra que la divisibilidas prosigue. Lo que tiene que cambiar es esta idea de límite infranqueable; con este cambio, se debe cuestionar la idea cuantitativa y lineal entre lo pequeño y lo grande, incluyendo la idea heredada, todavía vigente del espacio.

Raul Prada