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Ciencia

El universo podría estar atrapado en un estado de energía y los científicos descubrieron qué impide que cambie

Un equipo internacional de físicos identificó un mecanismo cuántico que podría explicar por qué el universo permanece estable, incluso si existe un estado de energía más bajo. El fenómeno, denominado “bloqueo cósmico”, podría impedir determinadas transiciones capaces de modificar las leyes físicas que conocemos.
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¿Qué pasaría si el universo en el que vivimos no se encontrara en su estado más estable? Aunque todo parece funcionar bajo leyes físicas constantes, algunos modelos científicos sugieren que la realidad podría existir en una condición provisional, capaz de transformarse mediante un fenómeno cuántico.

Ahora, investigadores de la Universidad de Portsmouth, junto con especialistas de Estados Unidos y Francia, identificaron un mecanismo que podría dificultar esas transformaciones y mantener ciertos campos cuánticos atrapados en su estado actual.

El estudio, publicado el 25 de septiembre de 2026 en Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, describe este fenómeno como un «bloqueo cósmico» y ofrece una nueva explicación teórica sobre la estabilidad de los campos que conforman el universo.

¿Por qué los científicos creen que el universo podría ser inestable?

Para comprender el descubrimiento es necesario conocer los campos cuánticos, entidades fundamentales que existen en todo el espacio y cuyas excitaciones dan origen a las partículas elementales.

Uno de los ejemplos más conocidos es el campo de Higgs, que interviene en el mecanismo por el cual numerosas partículas adquieren masa.

Estos campos pueden ocupar diferentes estados de energía. Los físicos utilizan el concepto de vacío para describir las configuraciones en las que un campo alcanza un mínimo energético.

Sin embargo, no todos esos mínimos representan necesariamente el estado de menor energía posible. Los científicos distinguen entre el vacío verdadero, correspondiente al mínimo absoluto, y los llamados falsos vacíos, estados que parecen estables aunque exista otro de menor energía.

Algunos cálculos sugieren que el campo de Higgs podría encontrarse en una condición de este tipo, aunque todavía no existe una confirmación definitiva.

El fenómeno cuántico que podría transformar la realidad

Una de las consecuencias más sorprendentes de la mecánica cuántica es el efecto túnel, que permite a determinados sistemas atravesar barreras energéticas que no podrían superar según la física clásica.

En teoría, este mecanismo podría permitir que un campo pase de un falso vacío a otro estado de menor energía. Si una transición semejante ocurriera en el campo de Higgs, podría formarse una región de vacío verdadero que se expandiera por el espacio, modificando las propiedades fundamentales de las partículas.

Este escenario, conocido como decaimiento del falso vacío, es una posibilidad teórica y no existe evidencia de que esté ocurriendo o de que represente un peligro inminente para el universo.

El inesperado bloqueo cósmico que descubrieron los investigadores

El equipo, encabezado por Robson Christie, desarrolló un modelo matemático para estudiar cómo se comportan los campos cuánticos durante la expansión del universo. Los resultados mostraron que los campos no evolucionan completamente aislados. Sus interacciones con otros campos pueden producir un fenómeno llamado decoherencia cuántica.

Este proceso reduce determinados comportamientos cuánticos y, según el modelo, puede dificultar considerablemente que un campo abandone el estado energético en el que se encuentra.

Los investigadores denominaron a este mecanismo «bloqueo cósmico», porque funciona como una barrera que limita las transiciones entre distintos vacíos. El fenómeno está relacionado con el efecto cuántico de Zenón, según el cual las interacciones repetidas pueden inhibir los cambios de estado de un sistema cuántico.

En este caso, no hace falta ningún observador consciente: las interacciones naturales con el entorno producen ese efecto.

¿Significa que el universo está protegido de una transformación?

Aunque el descubrimiento resulta prometedor, los científicos advierten que sus resultados proceden de un modelo cosmológico simplificado.

La investigación no demuestra que el campo de Higgs se encuentre en un falso vacío ni que el bloqueo cósmico pueda impedir una eventual transición. Para determinarlo será necesario desarrollar modelos más completos que incorporen otros aspectos de la evolución del universo.

Sin embargo, el estudio revela que las interacciones entre campos cuánticos podrían desempeñar un papel fundamental en su estabilidad.

Este mecanismo ofrece una nueva perspectiva para investigar por qué el universo conserva las propiedades físicas que conocemos y cómo pudieron establecerse durante sus primeras etapas de evolución.

 

 

Fuente: DW Español.

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