¿Podrían las constantes fundamentales del universo cambiar de repente?

Una inquietante teoría planteada hace medio siglo, según la cual el estado actual del universo puede transformarse de manera radical y súbita en otro estado mucho más estable pero que no permitiría la vida, ha comenzado a ser investigada mediante simulaciones ejecutadas en un sistema de computación cuántica.

Según esa teoría, el universo puede estar atrapado en un falso vacío, lo que significa que su estado parece ser estable pero que en realidad no lo es y se halla a punto de iniciar una transición rápida hacia un estado más estable, definible como de “vacío verdadero”, en contraposición al “vacío falso”.

Por medio de la mecánica cuántica, el universo transitaría hacia su estado de menor energía. Y ese proceso acarrearía un cambio catastrófico en la estructura de cuanto existe.

En caso de que esta teoría sea cierta, faltaría averiguar cuándo podría desencadenarse esa temible transformación.

El nuevo estudio, en el que se ha recurrido a las citadas simulaciones cuánticas, es obra de un equipo integrado, entre otros, por Jaka Vodeb, del Centro de Supercomputación de Jülich en Alemania, y Zlatko Papic, de la Universidad de Leeds en el Reino Unido.

“Estamos hablando de un proceso por el cual el universo cambiaría completamente su estructura. Las constantes fundamentales podrían cambiar instantáneamente y el mundo tal y como lo conocemos se derrumbaría como un castillo de naipes”, explica Papic.

Los autores del estudio emplearon para las simulaciones un sistema de computación cuántica con 5564 bits cuánticos, diseñado por la empresa D-Wave Quantum Inc.

Sistema de computación cuántica empleado para las simulaciones del nuevo estudio. (Foto: Forschungszentrum Jülich / Sascha Kreklau)

Con este sistema, lograron emular la conducta de burbujas en un falso vacío. En algunos aspectos, estas burbujas son similares a las burbujas líquidas en las que se condensa el vapor de agua cuando la temperatura desciende por debajo del punto de rocío. La formación, interacción y propagación de estas burbujas en un falso vacío sería el desencadenante de la transición hacia un vacío verdadero.

El sistema de computación cuántica permitió a los científicos observar la intrincada “danza” de las burbujas, que incluye cómo se forman, crecen e interactúan en tiempo real. Estas observaciones revelaron que la dinámica no se basa en hechos aislados, sino que implica interacciones complejas, como la forma en que las burbujas más pequeñas pueden influir en las más grandes. El equipo afirma que sus hallazgos aportan nuevos conocimientos sobre cómo pudieron producirse estas transiciones poco después del Big Bang, la colosal “explosión” con la que nació el universo.

Los autores del estudio afirman que este supone un importante paso adelante en la comprensión de la dinámica cuántica, ofreciendo interesantes posibilidades para el futuro de la computación cuántica y su potencial para estudiar algunos de los problemas más desafiantes en torno a la física fundamental del universo.

El estudio se titula “Stirring the false vacuum via interacting quantized bubbles on a 5,564-qubit quantum annealer”. Y se ha publicado en la revista académica Nature Physics. (Fuente: NCYT de Amazings)