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La energ\u00eda del vac\u00edo del campo es una integral sobre todas las frecuencias de 1\/2 omega<\/a> constante de Planck<\/a> racionalizada. Esta integral es infinita. No obstante, este valor se puede redefinir arbitrariamente a cero, ya que lo que interesa son valores respecto de \u00e9l, que nos permitan distinguir lo que conocemos como “vac\u00edo”, sin part\u00edculas, de excitaciones comport\u00e1ndose como part\u00edculas. Conviene por tanto restar ese infinito para poder seguir calculando y obteniendo resultados finitos.<\/p>\n El efecto Casimir aparece cuando se ponen dos placas muy cerca la una de la otra, de forma que debido a condiciones de contorno geom\u00e9tricas cualquier onda que sobreviva de forma estable en su interior ha de ser necesariamente estacionaria (ha de tener un nodo en cada placa). Est\u00e1 claro que esto hace que en la integral 1\/2 omega<\/a> constante de Planck<\/a> normalizada haya longitudes de onda (y por tanto frecuencias) que no contribuyen a ella y, por tanto, el resultado, aunque igualmente infinito, ser\u00e1 menor que antes. Como antes hemos asumido la integral sobre todos los 1\/2 omega<\/a> constante de Planck<\/a> normalizada como valor cero de energ\u00eda, ahora el resultado de la energ\u00eda entre placas es negativo.<\/p>\n Todo esto vale si no se considera la relatividad<\/a> general. Para la relatividad<\/a> general la cosa cambia. Cambia porque en ella ya no est\u00e1 permitido tomar el cero de energ\u00eda donde uno quiere y separar con ello entre energ\u00eda positiva y negativa a placer. En la relatividad<\/a> general la energ\u00eda positiva es aquella que produce una deformaci\u00f3n del espacio-tiempo como conocemos, generando gravitaci\u00f3n y cumpliendo el principio de equivalencia, tal y como lo conocemos. La energ\u00eda negativa se comporta de otra forma y su deformaci\u00f3n inducida en el espacio-tiempo es o ser\u00eda otra (por ejemplo, cierto folklore cient\u00edfico asume que la energ\u00eda negativa podr\u00eda ser usada para crear agujeros de gusano<\/a>).<\/p>\n Por tanto, la pregunta es si la energ\u00eda negativa obtenida en un experimento Casimir corresponde tambi\u00e9n con energ\u00eda negativa gravitacional. Esto depende del valor en energ\u00eda gravitacional que nos proporciona la energ\u00eda del vac\u00edo de todos los campos juntos, aquella que por decreto en la teor\u00eda cu\u00e1ntica de campos tomamos como cero, pero que ahora debemos considerar. Aqu\u00ed hay una sutileza respecto de la forma de calcular esta energ\u00eda, ya que no es exactamente igual a la integral 1\/2 omega<\/a> constante de Planck<\/a> normalizada de\u00a0 de todos los campos, sino que aparecen interacciones entre ellos que proporcionan otras contribuciones tambi\u00e9n. Pero esto lo vamos a olvidar aqu\u00ed.<\/p>\n La pregunta es \u00bfc\u00f3mo considerar esa energ\u00eda y c\u00f3mo saber cu\u00e1l es su valor real a efectos gravitatorios? No tenemos otro modo de hacer esto salvo la observaci\u00f3n experimental, ya que la respuesta te\u00f3rica deber\u00eda venir probablemente de una teor\u00eda que unifique cu\u00e1ntica y gravitaci\u00f3n a un nivel fundamental. La observaci\u00f3n experimental relevante aqu\u00ed es la cosmolog\u00eda, concretamente, los datos de distancias de luminosidad de la supernovas Ia, que indican una aceleraci\u00f3n de la expansi\u00f3n del espacio. Esta se puede (pero no tiene por qu\u00e9) deber a una energ\u00eda del vac\u00edo. Los datos indican que esta energ\u00eda es muy peque\u00f1a (“lambda<\/a>” o constante cosmol\u00f3gica) pero no igual a cero.<\/p>\n Por tanto, para encontrar concordancia entre la teor\u00eda cu\u00e1ntica de campos, la relatividad<\/a> general y la cosmolog\u00eda, asumimos que nuestro vac\u00edo cu\u00e1ntico tiene una energ\u00eda que no tomamos como cero sino como el valor peque\u00f1o constante cosmol\u00f3gica. Esto es, si ponemos dos placas muy cercanas, hay longitudes de onda que no pueden existir y que se restan a la energ\u00eda total del vac\u00edo cu\u00e1ntico, por tanto, de la constante cosmol\u00f3gica. Si la distancia entre las placas es suficientemente peque\u00f1a, la cantidad de longitudes de onda que no pueden existir es suficientemente grande como para que la energ\u00eda restada a “lambda<\/a>” de lugar a un valor negativo. Este valor “suficientemente peque\u00f1o” no es extremadamente peque\u00f1o.<\/p>\n En fin amigos que, de esto de las energ\u00edas positivas y negativas, en verdad, no sabemos a\u00fan lo que deber\u00edamos saber. Y, hablamos de la energ\u00eda de punto cero que es la que permanece en una sustancia en el cero absoluto de temperatura (0\u00ba K). Esto est\u00e1 de acuerdo con la teor\u00eda cu\u00e1ntica, seg\u00fan la cual, una part\u00edcula oscilando con un movimiento arm\u00f3nico simple no tiene estado estacionario de energ\u00eda cin\u00e9tica nula. Es m\u00e1s, el principio de incertidumbre<\/a> no permite que esa part\u00edcula est\u00e9 en reposo en un punto central exacto de sus oscilaciones.<\/p>\n Todo este breve recorrido me hace pensar en el largo camino que tenemos por delante para poder saber, en realidad, que es, esa energ\u00eda negativa que se podr\u00eda extrae de las placas por el Efecto Casimir, y, tambi\u00e9n para que sirve o que aplicaci\u00f3n se le podr\u00eda dar. Y, adem\u00e1s, esa energ\u00eda de vac\u00edo tiene que salir de alguna parte de donde la hemos tomado, \u00bfque efecto causar\u00e1 all\u00ed la substracci\u00f3n de energ\u00eda que nos traemos aqu\u00ed?<\/p>\n Energ\u00eda de Punto Cero, Energ\u00edas negativas, Energ\u00edas de Vac\u00edo…En realidad, \u00bfque son esas energias y de donde salen sus fuentes? \u00bfTienen algo que ver con la materia y energ\u00eda oscura? Es probable que el LHC, cuando comience sus experimentos, nos traiga alguna respuesta a todo esto que, en realidad ahora, no se entiende muy claramente y cuando tocamos esta materia, lo que prevalecen son las hip\u00f3tesis y teor\u00edas mejor o peor fundadas.<\/p>\n \u00a1Sabemos a\u00fan tan poco!<\/p>\n emilio silvera<\/em><\/p>\n
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