Científicos españoles demuestran la teoría de la expansión del Universo

Según un informe hecho público por el Servicio de Documentación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) una investigación realizada por el investigador de este organismo Emilio Elizalde demuestra por primera vez de manera consistente la teoría del efecto Casimir dinámico. Este efecto, predicho en 1948 por el físico teórico holandés Hendrik Casimir, podría explicar por qué se acelera la expansión del universo en la actualidad. El estudio aparece publicado en el último número de la revista Physical Review Letters. El efecto Casimir es una predicción fundamental de la física cuántica que afirma que existe una débil fuerza que tiende a juntar dos láminas de metal paralelas muy próximas ubicadas en el estado vacío y en ausencia de cualquier otra interacción. La explicación básica de este fenómeno es que dado que las placas metálicas limitan la cantidad de longitudes de onda que caben entre sí, se crea una diferencia de energía y presión entre el exterior y el interior de ambas que tiende a juntarlas. Elizalde, que trabaja en el Instituto de Ciencias del Espacio (CSIC), en Barcelona, y ha realizado este trabajo junto a Jaume Haro, de la Universidad Politécnica de Cataluña, completa la explicación: «Si las placas son espejos en rápido movimiento, modifican la estructura del vacío de tal forma que aparece una radiación procedente del mismo». Y añade: «Las fluctuaciones del vacío cuántico podrían resultar cruciales para entender la actual aceleración de la expansión del Universo en que vivimos». Los investigadores usaron en su trabajo un método hamiltoniano y consideraron espejos parcialmente transmisores, transparentes a frecuencias muy elevadas, construyendo así por vez primera una formulación físicamente consistente, es decir, que resuelve las dificultades tradicionalmente asociadas a esta teoría. En estudios previos, los espejos se suponían perfectamente reflectantes a cualquier frecuencia, de modo que las fórmulas de renormalización empleadas producían siempre energías con signo negativo, que no podían interpretarse como las de los fotones creados mientras los espejos están en movimiento. «La denominada fuerza de radiación-reacción que actúa sobre los espejos a consecuencia de la emisión y absorción de los fotones ha sido ahora obtenida con el signo correcto y ha podido ser relacionada en todo instante con la energía del campo mediante la ley fundamental de conservación de la energía», señala Elizalde. La expansión del Universo En 1929 el astrofísico Edwin Hubble, tras identificar diferentes galaxias, observó que se alejaban de la Tierra con velocidades proporcionales a sus distancias. «El universo no es estático, se expande, y en su origen, estuvo muy concentrado», tal y como explica el investigador del CSIC. Desde fines de los años 90, observaciones cada vez más precisas han permitido descubrir que ciertas supernovas se alejan de un modo progresivo y rápido, lo que implica una aceleración de la expansión del universo, es decir, que la velocidad a la que las galaxias se apartan de la Tierra aumenta con el tiempo. El investigador del CSIC explica que estas observaciones han dado un giro radical a la concepción tradicional del Universo: «Admitiendo la cosmología de Einstein, el Universo debe estar formado en más del 70% por una energía oscura de naturaleza desconocida. Las fluctuaciones del vacío cuántico a escala cósmica podrían resolver este problema, de ahí la extrema importancia que tiene entender bien el efecto Casimir».