How big is Espuma cuántica?

La espuma cuántica es una estructura propuesta del espacio y el tiempo en las escalas más pequeñas de todas, donde ambos se agitarían y fluctuarían en lugar de ser lisos. Nunca se ha observado de forma directa, así que los 9,3 × 10⁻³⁶ metros que aparecen arriba no son una medición. Esa cifra es 9,3 dividido entre un 1 seguido de 36 ceros. Los físicos esperan que la espuma, si existe, aparezca aproximadamente en la longitud de Planck, 1,6 × 10⁻³⁵ metros, unas 1,7 veces la cifra mostrada.

Tamaño

El espacio-tiempo son las tres dimensiones del espacio junto con el tiempo. A todas las escalas que pueden medirse, parece liso. Pero algunas partes de la mecánica cuántica, la teoría que explica los átomos y las partículas, predicen que no seguiría siendo liso a escalas mucho más pequeñas. Regiones diminutas cambiarían sin cesar, y el espacio y el tiempo dejarían de tener valores definidos.

Una espuma así no tiene un borde que medir, de modo que lo que ofrecen las teorías es una escala: la distancia a la que se manifestaría la espuma. La NASA la sitúa en aproximadamente el ancho del núcleo de un átomo de hidrógeno dividido entre 100 trillones (10²⁰). Eso equivale más o menos a la longitud de Planck, la escala a la que se espera que importen los efectos cuánticos de la gravedad. La escala exacta depende de la teoría, y los físicos todavía no cuentan con una teoría comprobada que una la gravedad con la mecánica cuántica.

Comparaciones de tamaño

La escala esperada de la espuma es aproximadamente la misma que la longitud de Planck, el siguiente objeto más grande del explorador.
Un protón, de unos 1,7 femtómetros de diámetro, es unos 100 trillones (10²⁰) de veces más ancho que la escala esperada de la espuma. Un femtómetro son 10⁻¹⁵ metros.
Si la escala de la espuma se agrandara hasta el grosor de un cabello humano, de unos 0,1 milímetros, un protón tendría un diámetro de aproximadamente un año luz. Un año luz es la distancia que recorre la luz en un año.
Los cuásares que Chandra observó para la prueba de 2015 que se describe más abajo están a unos 12 000 millones de años luz de distancia. Esa distancia es unas 7 × 10⁶⁰ veces la escala esperada de la espuma, y por eso unos efectos minúsculos podrían sumarse a lo largo del trayecto.

De dónde surgió la idea

El físico John Wheeler, de la Universidad de Princeton, ideó la espuma cuántica y su nombre. La mecánica cuántica ya predecía que las partículas podían surgir y desaparecer brevemente. Wheeler imaginó algo más: el propio espacio-tiempo batido hasta convertirse en una espuma de formas distorsionadas. Wheeler también hizo famoso el término «agujero negro».

Cómo se busca la espuma

La espuma es demasiado pequeña para verla directamente, así que los astrónomos buscan sus efectos sobre la luz. Si el espacio-tiempo es espumoso, la distancia que recorre la luz fluctuaría en cantidades minúsculas. En algunos modelos, esas fluctuaciones se acumulan a lo largo de miles de millones de años luz hasta que los objetos lejanos se desdibujan y dejan de verse.

En 2015, un equipo dirigido por Eric Perlman, del Instituto de Tecnología de Florida, puso a prueba esta idea con cuásares. Un cuásar es un objeto muy brillante alimentado por materia que cae hacia un agujero negro gigante. El Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, el Telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA y los telescopios VERITAS siguieron detectando con claridad cuásares lejanos. El equipo concluyó que esto descartaba dos modelos de la espuma, entre ellos uno llamado espuma holográfica.

La cuestión no está zanjada. En una ponencia de congreso de 2026, Eric Steinbring y Jack Ng, uno de los autores de 2015, sostuvieron que la espuma holográfica sí encaja, después de todo, con la dispersión de las posiciones medidas de un estallido de rayos gamma extremadamente brillante. Presentan esto como una de las maneras posibles de interpretar los datos. Se debate desde hace más de 20 años si los efectos de la espuma pueden acumularse a lo largo de grandes distancias.