La energia primordial

I

Bueno, me estreno en los threads de ciencia con un tema un tanto controvertido por todo lo que lo rodea. Se trata de la energía del punto 0, y se trata de una fuerza del universo, la cual tiene, potencialmente, energía infinita.

Podría escribir durante horas miles de formulas y extraños nombres intentando aclarar esto, pero voy a resumirlo de la forma mas comprensible que se me ocurre: se puede sacar energía de la nada.

La energía del vacio se observaría como una débil atracción entre dos superficies separadas por un espacio mínimo. Ese espacio tan reducido impediría la formación de fotones, mostrándose el mar de energía en el exterior de las placas. En resumidas cuentas, si juntas dos chapas sin que lleguen a tocarse se podría extraer infinita energía del espacio entre ellas.

El físico Steven Lamoreaux se propuso demostrar la existencia de dicha energía, y para ello ideo un complejo experimento que constaba de dos superficies de cuarzo recubiertas de oro separadas a menos de una milésima de milímetro. Las placas, unidas a péndulos de torsión, se deformaron mínimamente. El valor recogido por los aparatos concordaba con la teoría: la conclusión sorprendió a muchos que no creyeron en la energía del punto cero. Se probó de esta forma que el vacío se compone de un mar infinito de energía. Eran los años finales del siglo XX, la década de los noventa había sido pródiga en observaciones extrañas para la física.

http://prl.aps.org/abstract/PRL/v78/i1/p5_1

¿Por que tendría que importarte esto? bien, la posibilidad de utilizar esa energía es real, y acabaría de inmediato con los problemas energéticos de la humanidad, el problema es que hasta la fecha nadie ha conseguido crear algun dispositivo capaz de extraer esta energía de la nada.

El concepto de esta energía es bastante abstracto, ya que la física convencional nos dice que donde no hay materia no hay energía, sin embargo la física cuántica la explica a través de las dimensiones extra, dimensiones que no son perceptibles a simple vista, pero que sin embargo existen, de hecho se ha demostrado que lo que vemos como realidad no es mas que una sombra de toda la amalgama de dimensiones existentes, hasta un total de 11 según la teoría de cuerdas, que aun lucha por hacerse un hueco en la física convencional.

Las dos variantes de esta teoría nos dicen que o bien estas dimensiones son enormes o bien son minúsculas, en cualquier caso coinciden en que están ahí, y puede que algún día seamos capaces de utilizarlas, saliendo así del espacio-tiempo, el sueño de la intemporalidad.

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ronalo

Bastante interesante el tema este tendré que indagar un poco sobe el asunto.

B

Ya hay un hilo de trollscience
http://www.mediavida.com/foro/90/trollscience-398667

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Yandr0s

Energia mako???

Nority

¿No se trata del efecto Casimir y las fluctuaciones del estado fundamental?

Si mal no recuerdo, las longitudes de onda se ajustan entre las placas y alrededor de ellas. Dado que las fluctuaciones del estado fundamental de las ondas entre las placas es de menor densidad que las del exterior, las placas se impulsan una hacia la otra.

No he leído sobre la energía primordial más que la ocasional cita, pero creo que es lo mismo.

Edit: Ahora miré las fotos (las había abierto en otra pestaña y ni me di cuenta), se trata del Efecto Casimir.

I

#3 Lo se, no viene en la biblia, puedes volver a la cueva.
#5 Exacto, es la explicacion del efecto Casimir

I

Podría escribir durante horas miles de formulas y extraños nombres intentando aclarar esto

Seguro... hasta que no venga mTh y lo corrobore, no me creo nada.

B

#6 ¿Estás seguro de que yo soy el troll?

1
I

#8 De lo que estoy seguro es de que te sacan del 2+2=4 y el resto para ti son magufadas.

1
mlCriS

#9 los átomos no son las únicas 'cosas' que tienen masa... porque entre dos objetos separados a una milésima de milímetro no haya ninguna molecula no quiere decir que estén pasando 9001 millones de neutrinos y otras partículas elementales con masa mucho mas pequeñas que los átomos por esa área a cada segundo

Krakken

Ya tarda mTh en venir a darte de collejas! xD

B

#10 Digo yo que el experimento se habrá realizado en una cámara de vacío, ¿no?

mTh

A ver a ver.

Para una vez que no estamos hablando de magia potagia xD. El efecto Casimir esta comprobado experimentalemente y se comprende bastante bien.

El efecto casimir se produce, porque los estados cuánticos disponibles (en particular, los relacionados con el campo electromagnético) en el espacio entre las placas son menores a los que estan disponibles fuera de las placas.

Esto es lo que provoca las fuerzas entre ellas, al menos desde el punto de vista de la cuántica de campos.

De todas formas, para aquel que no se trague la cuántica de campos, que los hay, el efecto casimir se "puede" interpretar mediante fuerzas de van der walls de las moléculas de las placas metálicas, sin necesidad de acudir a cosas tan complejas como oscilaciones cuánticas del vacio.

Ahora, cosas:

-Las dimensiones extras y la teoría de cuerdas no tiene nada que ver con este follón. El concepto de vacio ya no es nada vacio en cuántica de campos "standard" y en el espacio vacio se crean constantemente pares de partículas y antipartículas y de fotones virtuales, y de mucha mierda más (Por no contar con el campo de Higgs si es que este existe).

Cuando desarrollas la cuántica de campos, sobre todo si sigues los pasos de Feynman, llegas a una cuestión, que algunos consideran un artilugio matemático y otros algo más profundo, de que los campos son excitaciones sobre un estado de mínima energía, cuya energía no tiene porque ser cero (De hecho, depende de como desarrolles cuántica de campos, puede ser infinita). Esto no es problema para la física implicada, porque como siempre, lo único que se puede medir son diferencias de energía, no energía de por sí.

Hay aún muchas preguntas sobre el vacio de la cuántica de campos, sobre todo cuando consideramos la interacción fuerte.

Como corolario, demostrado y "dimensiones extras" o "teoría de cuerdas" en la misma frase no pueden ir. Esta prohibido por ley.

-Una manera de entender las fluctuaciones de vacio, y de entender porque no supone un problema para la cuántica es acudir Heisenberg. Cuando nos vamos a distancias tremendamente pequeñas (o energías tremendamente grandes) y estas partículas viven durante un tiempo treméndamente pequeño. Si DeltaEDeltaT < h no hay problema con la cuántica. Es decir, que es perfectamente compatible la creación constante de partículas de la "nada" siempre que su Delta EDelta t sea menor que la constante de heisemberg. (Osea, que partículas con una determinada energía, que vivan un tiempo suficientemente corto, son compatibles con medir "nada" ).

-El efecto casimir es eminéntemente cuántico, y como tal, extrapolarlo a un uso macroscópico no es trivial. Puede que se llegase a conseguir utilizar para cuestiones de nanotecnología (y se esta trabajando en ello) pero de ahí a "extraer energía" hay mucho más. No es magia, no incumple ninguna ley de la física, la energía proviene de la diferencia de estados cuánticos entre dentro y fuera.... pensar que dicha falta de equilibrio se puede utilizar como fuente de energía, en este momento al menos, es extremadamente optimista.

-Segun los cosmólogos, energía de vacio = energía oscura (Nadie les cree).

#12

Claro que esta hecho en el vacio. Pero eso no tiene nada que ver xD. El vacio solo te asegura que las moléculas "normales" las vas a quitar de la ecuación, pero por ahí andan pasando todo el rato otro tipo de partículas (neutrinos, muones) que se la pela lo que pongas para evitar que entren.

De todas formas, esto no tiene nada que ver con partículas reales, sino con el vacio "no tan vacio".

Siento si ha quedado un poco incomprensible, estoy bastante liado esta mañana y, aparte, no es un tema que se pueda explicar de forma intuitiva mucho más... y a lo mejor os estoy liando más que aclarando cosas, el RPV sería, sí, el efecto casimir existe y no es nada de magia, se comprende razonablemente bien dentro de la cuántica de campos.

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I

#13 mmm interesante, tenia entendido que estaba mas o menos aceptada ya la teoria de cuerdas.

Por cierto ¿es facil de explicar esto de forma comprensible verdad? :D

mTh

#14

Aceptada esta en el sentido en el que hay un nutrido grupo de físicos que cree en ella a pie juntillas, entre los que no me encuentro, pero no tiene absolutamente ninguna observación experimental detras, ni ninguna predicción comprobable siquiera.

Y no, cualquier cosa que implique explicar, aunque sea de forma superificial, cuántica de campos, no es nada facil de explicar por desgracia.

Estas cosas se ven bastante claras, y dejan de ser tan exóticas, cuando desarrollas la teoría, pero sin hacerlo, es bastante jodido de explicar de forma intuitiva :(.

Si a eso le sumas mi nula capacidad divulgativa y que es por la mañana temprano, te queda #13, que no aclara mucho, la verdad.

Alviro

¿Soy el único que leyendo a #1 se acuerda de Akira?

Zerokkk

#1 De este tema no conocía nada de lo que comentó mTh, pero me suena muchísimo a lo que se comentó durante un tiempo sobre la energía oscura. Supuestamente, ésta sería la "energía de vacío" a la que te refieres, actuando como una diferencia de energías de los dos objetos con los que trabajamos. Supongo que dado ese caso, entrarían en juego varias fuerzas: gravedad y electromagnetismo. La primera llevaría a ambos objetos a juntarse, aunque fuera de una manera muy, muy débil. La electromagnética a cortas distancias, en cambio, seguro que sí influye de manera más o menos notable en el proceso. Quizás esto pueda provocar que las partículas virtuales que se generan en el vacío, se "carguen" con la energía proporcionada por la influencia de las fuerzas gravitatoria y magnética de los objetos usados en el experimento.

El problema es que en este caso, estaríamos utilizando la energía de ambos objetos... Además de ser una energía muy baja, no sería infinita, pese a que sí fuera duradera. No sé, es la explicación más lógica si no nos cargamos la termodinámica y demás leyes que establecen que no se puede sacar energía de "la nada". Sería un efecto de "absorción de energía" similar (que para nada igual, o siquiera análogo) al hawking en los agujeros negros, no?

Pero vamos que de este tema no tengo ni idea, solo había oído hablar de esto una vez y vagamente... mTh, aclara la duda principal de todo esto: ¿Se puede sacar energía sin fin a través de esto? ¿Pero sería muy pequeña, no? Lo digo porque según lo que comentas, eso de la diferencia de energías y demás, parece algo muy débil.

Espero correcciones y aclaraciones, por favor, que me interesa este tema xD.

#14 Aceptada de manera 100% demostrada no lo está, puesto que no se puede demostrar experimentalmente (al menos por ahora). Pero sí que se tiene muy en cuenta en muchos campos.

I

#17 No existe el vacio cuantico, de ahi que se pueda extraer energia de ese vacio material (por llamarlo de alguna manera), ya que por ese vacio discurren ondas y radiaciones, que a la postre no son mas que otra forma de energia.
Lo complicado es el aprovechamiento de esta energia, ya que como ha dicho mTh llevarlo a escala macroscopica es practicamente imposible. LLegado el caso de que se pudiera aprovechar esta energia tendria un potencial ilimitado, por potencial me refiero tanto a aplicaciones como a cantidad, ya que se estaria extrayendo energia de la nada, y el universo esta lleno de eso.

Zerokkk

#18 Lo que pregunto es si se debe a lo que comento o no xD. Sí sé que se genera esa energía en el supuesto vacío (digo supuesto porque en él se crean y desaparecen constantemente partículas virtuales), pero no el por qué.

De todas formas, sea como sea, esa energía debe ser muy baja. Piensa que seguramente sea una energía casi nula a niveles cuánticos, seguramente derivada de las interacciones entre objetos, por lo que sería tan, tan baja, que no creo que haya forma de aprovecharla incluso pudiéndose extraer. Además, si es verdad lo que digo de que se debe a las interacciones, entonces no sería infinita (aunque casi xD)...

En definitiva, la pregunta que hago en el post de arriba es: La energía generada en el "vacío", qué es: ¿Autogenerada o generada por las interacciones gravitatorias y (especialmente) electromagnéticas entre dos objetos separados en el vacío?

mTh

#17

Cualquier campo que tenga en cuenta la teoría de cuerdas esta trabajando sobre algo que es completa fé. Es como basar una teoría en que todas las partículas fundamentales estan hechas de hormiguitas en 14 dimensiones o en la existencia de dios y luego desarrollar un monton de artefactos matemáticos alrededor de esas hipótesis.

Cuando tengan una predicción, que me la cuenten, y hablamos.

Ya sabes lo que pienso de eso.

Sobre el tema.

El vacio cuántico, no tan vacio, no es nada más que la consecuencia de la naturaleza cuántica del universo. Que puedan existir partículas virtuales "en la nada" es exáctamente eso.

No tiene nada que ver con la "interacción entre las cosas existentes", nisiquiera con la interacción entre partículas reales (que también se lleva a cabo por medio de partículas virtuales).

Esto es otra cosa más profunda de como es la cuántica de campos.

La radiación Hawking de la que ya hemos hablado otras veces se basaría, en el caso de existir, en el mismo proceso. Se crea un par de partícula-antipartícula de la "nada" en el horizonte de sucesos, una va para dentro, y otra va para fuera.

No estas usando energía de los objetos macroscópicos para nada, ni intervienen para nada más que, en el caso del efecto casimir, limitar los modos disponibles del campo electromagnético entre las placas... son las propias oscilaciones cuánticas de donde viene este asunto.

Estas partículas virtuales se crean y se destruyen sin placas de por medio, ni agujeros negros, ni partículas, ni nada. La cuestión es que se "manifiestan" a traves de estos procesos.

Zerokkk

Lo de que las partículas (par partícula-antipartícula) se crean a partir de "la nada" vale, eso ya lo daba por hecho, pero lo que pregunto es cual es la energía que supuestamente se crea. ¿Son esas mismas partículas la "energía infinita" de la que se habla? Porque luego dices que este proceso es "el mismo que en hawking", entonces cómo es la cosa...

...La energía de la que hablamos es la de las partículas creadas en la nada, o estas junto con el "cachito" de energía que roban a las partículas reales?

edit:

Ok, acabo de leer tu edit. Vale, si me acababa de dar cuenta de que me estaba olvidando de algo, y ese algo es que esas partículas ya son energía de por sí.

mTh

¿Qué es energía?, dices mientras clavas
En mi pupila tu pupila azul.

¡Qué es energía! ¿Y tú me lo preguntas?
Energía es absolutamente todo!

Partículas = energía.
Campo electromagnético = partículas = energía.
Gravedad = partículas = energía.
(...)

Zerokkk

#22 Sí sí, tranquilo, simplemente se me había olvidado durante esta conversación >.<, ya sabes que no estoy muy lúcido por las mañanas xDD.

Permíteme una pregunta... Vale, sé lo de la formación de partículas en el vacío, pero... ¿Por qué se crean? Es decir, qué mecanismo/fuerza hace que estas partículas aparezcan súbitamente de la nada?

mTh

#23

Porque la cuántica de campos es como es.

Es que no se es que aparezcan por algo, es que estan apareciendo y desapareciendo todo el rato en todas partes.

Es cuántica, es azar, aparecen porque pueden, porque es posible que aparezcan.

No hay ninguna manera intuitiva de entenderlo, lo siento :( .

Zerokkk

#24 Ya, ya, pero qué condiciones son esas? Sé que en el mundo de lo cuántico todo se basa en el azar, pero aún el azar tienen que haber unas condiciones, no? Las partículas se crean y se destruyen, y es más, según tengo entendido, existen y no existen al mismo tiempo, y en algunos casos incluso existen en dos o más momentos temporales distintos y en distintas posiciones espaciales. He leído muchas afirmaciones sobre esto cuya credibilidad dudo, pero vamos, que entiendo a lo que se quiere llegar.

El tema es... ¿Qué condiciones son las que se deben dar en el campo cuántico para que esas partículas se creen, y cual para que se destruyan? ¿o es algo completamente desconocido? En el documental este mítico sobre la teoría de cuerdas que se compartió por aquí ya varias veces, decían que es algo basado en azar puro y duro; por lo que estas condiciones en realidad dejarían de existir (o mejor dicho, no tendrían un por qué de existir xD).

Es bastante interesante el cómo son los campos cuánticos y sus propiedades, las cuales parecen estar basadas únicamente en el azar. Pero ya sabes, soy muy tiquismiquis y necesito entenderlo todo lo mejor posible, de ahí que no me guste que algo esté basado únicamente en el azar.

mTh

#25

A Einstein tampoco le gustaba pero se tuvo que fastidiar.

Los procesos cuánticos son así. Se puede hablar de probabilidades de que ocurran ciertos sucesos, pero no son nada más que eso, probabilidades.

El hecho de que un determinado suceso se produzca en un momento determinado no es predecible.

Tú no puedes predecir cuando va a irradiar un nucleo radiactivo (por poner el ejemplo más clásico), solo medir muchos y dar una vida media, una medida completamente experimental.

No hay ninguna condición en la creación de partículas virtuales en el vacio cuántico más que la virtualidad misma (que DeltaE*Delta t sea menor que h para no violar nada raro).

Gonchito

#3 LOL

#1 Podría escribir durante horas miles de formulas y extraños nombres intentando aclarar esto, pero voy a resumirlo de la forma mas comprensible que se me ocurre: se puede sacar energía de la nada.

No te las des de inteligente, panarro.

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