El espacio "vacío" no está, ni mucho menos, vacío. Incluso cuando no hay materia ni radiación alguna, el espaciotiempo posee una compleja estructura, hecha de las fluctuaciones cuánticas de los distintos campos de energía que permean el Universo, como el eléctrico o el magnético. Los físicos han aprendido con el tiempo que el espacio vacío no es estático, sino que se trata de algo dinámico. Tanto el espacio como el tiempo son "algo", y que ese algo, por lo tanto, puede hacerse vibrar.
Y ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de Illinois cree haber encontrado la manera de aprovechar esa estructura interna del vacío para enviar y recibir mensajes. Sus conclusiones se acaban de publicar en un artículo en Physical Review Letters.
Desde hace años, los científicos tratan de utilizar campos electromagnéticos para poner a prueba la estructura del vacío, y también para conseguir que vibre. Pero Charles Su y Rayner Grobe, de la Universidad Estatal de Illinois, han ido un paso más allá y están convencidos de que esas vibraciones internas del vacío se pueden usar para comunicarse.
Se trata, por ahora, de un experimento puramente teórico. En él, los físicos utilizan campos electromagnéticos para manipular el vacío, pero para que se produzca la comunicación no envían ningún fotón, ni otro tipo de partículas, entre el emisor y el receptor. "Si hubiera un fotón moviéndose allí -explica Rayner Grobe- eso sería una comunicación inalámbrica normal, como la de un teléfono móvil. En nuestro experimento no se transporta materia ni carga alguna".
«Efecto Schwinger»
En lugar de eso, los investigadores recurren a una de las propiedades más extrañas del propio vacío. En teoría, y según el llamado "efecto Schwinger", si se aplica un campo electromagnético lo suficientemente fuerte, sería posible hacer surgir de la "nada" pares de electrones y positrones (su partícula correspondiente de antimateria). Después, el campo dispararía las dos partículas en direcciones opuestas (si se tocaran se aniquilarían mutuamente) y al final volverían a desvanecerse de nuevo en el vacío del que surgieron.
Pero Su y Grobe no quieren que eso suceda, y calcularon que si se aplicaba un campo electromagnético más débil al vacío, se podrían crear ondulaciones en su estructura, y esas ondulaciones se podrían medir a través de las energías de los pares de partículas generadas por el efecto Schwinger.
Esas ondas del campo electromagnético más débil se propagarían al exterior a través del vacío, de forma similar a como las ondas se propagan en el agua cuando tiramos una piedra a un estanque. Más tarde, al aplicar un segundo campo electomagnético más potente a las ondulaciones del vacío, veríamos cómo la distribución de energía de la corriente de electrones y positrones cambia en función del tamaño de las ondulaciones.
Lo cual significa que al ajustar el campo más débil para cambiar el tamaño de las ondulaciones sería posible utilizar la estructura misma del vacío para enviar mensajes. Para ello se podría, por ejemplo, correlacionar la distribución de energía de cada partícula, resultado de una magnitud particular de ondulación, con una letra. "Se podría considerar como una especie de código Morse", explica Kempf.
Los desafíos
Y hasta aquí la teoría. Los propios investigadores insisten en que sus cálculos son aún muy preliminares, y que no queda claro a qué distancia sería posible enviar estos mensajes ni en qué tipo de contexto podría resultar útil hacerlo.
En palabras de Grobe, "existen numerosos desafíos, tanto teóricos como prácticos. Apenas si empezamos a ver cómo se puede manipular el vacío en sí, pero estamos aún muy lejos de cualquier aplicación práctica".
Probablemente, el primer desafío sea el hecho de que aún no existan láseres lo suficientemente potentes como para producir el efecto Schwinger, que según Kempf "está a la vuelta de la esquina desde hace décadas". El problema principal es que un láser lo suficientemente poderoso como para extraer partículas del vacío también lo sería para destruir casi cualquier otra cosa, incluida la máquina que lo genera.
Por eso, explica Grobe, "se trata solo de un primer paso para explorar algo desconocido. Si finalmente conseguimos construir un láser lo suficientemente potente, podremos crear mensajes en lo que parece ser absolutamente nada, y recibirlos arrancando materia del tejido mismo del vacío".
