Um Vácuo Não Tão Vazio

Imagem do Espaço
Eu sei que você estudante, assim como eu, aprendeu na escola durante as aulas de ciências ou de física uma definição bem sucinta e inquestionável de vácuo.
O vácuo é qualquer região do espaço em que há completa ausência de massa ou matéria, ou seja, aquilo que nada contêm! Por isso não tem gravidade, não apresenta atrito e não interfere em nada que esteja ao seu redor.
Mas, vou te falar que essa definição não está completamente certa!
Identificar o vácuo como um espaço não ocupado por alguma coisa é uma concepção errônea da Física Clássica, pois se o vácuo fosse realmente um completo vazio, não haveria nenhum tipo de matéria, incluindo gases rarefeitos, nem radiação.
Na realidade mesmo no vácuo cósmico , quando não há matéria em uma região, ela continua preenchida e percorrida por campos e ondas.

O que realmente se sabe sobre o vácuo?


 Vários especialistas de diversas universidades americanas analisaram as imagens da radiação do fundo do Universo - brilho restante do Big Bang- concluíram que mesmo se removessem toda a matéria (incluindo microrganismos, rochas até galáxias) e radiação ainda restariam três quartos de toda a massa do universo.
Uma explicação foi criada, a partir de uma pesquisa realizada no Chile, iniciada em 1997, que tentara medir o quanto a aceleração do Universo havia se reduzido, e consequentemente estimar quando a expansão acabaria.
Por surpresa, o Universo ainda está expandindo de forma acelerada, a única explicação aceita foi que essa massa, presente no vácuo (os três quartos de toda a massa do Universo) empurre o universo para fora. Concluíram, então, que o vácuo é um grande vale cheio de energia cósmica cristalizada. 

Energia Cristalizada


Big Bang 
Para melhor explicar o que é a "energia cristalizada", iniciar-se-a pela história. Logo após a explosão do Big Bang, quando o Universo conservava uma temperatura de 1 seguido de 30 zeros, em graus Celsius, o vácuo não existia, existiam apenas pequenas partículas como elétrons, quarks, prótons e fótons em altíssima velocidade. Conforme o universo foi esfriando, hoje sua temperatura média é de 270 º C negativos, essas partículas também desaceleração e o resultado disso foi a cristalização da energia, ou seja, criou-se o vácuo.
Embora pareça loucura, isso é comprovado a cada colisão, em aceleração, de partículas. Cada colisão, gera uma imensa energia e por incrível que pareça, o vácuo desaparece nessas ocasiões. Nessas colisões também é possível observar a "criação" de novas partículas, como no universo nada se cria, nada se perde, tudo se transforma, tudo que se é obtido nas colisões, teve uma origem no Big Bang e se congelou na forma de vácuo.


Há várias tentativas de tentar descobrir qual o limite ou a quantidade de matéria e energia congelada no vácuo. A mais significativa ocorre no Laboratório Nacional de Brookhaven (EUA), mais especificamente no Colisionador Relativístico de Íons Pesados, onde núcleos de átomos de ouro colidem com uma velocidade próxima a 1 bilhão de quilômetros por hora, isso eleva a temperatura a quase 1 trilhãoºC, gerando tanto partículas como muita energia.

Por fim, o vácuo existe?


Depende, ou melhor, em nível quântico o vácuo não é vazio, e, seguindo o conceito mais comum, ele pode não existir quanticamente.
Em nível quântico, a região onde se localiza o vácuo no espaço está repleta de partículas virtuais (elétrons, pósitrons e quarks), que aparecem e desaparecem em nanosegundos, devido aos seus pequenos tempos de vida.
Na Universidade de Paris-Sud (França), Marcel Urban e sua equipe conseguiram estabelecer, através de um detalhado mecanismo quântico, a magnetização e polarização do vácuo e da velocidade finita da luz.
Dentre os resultados dessa teoria, dois se destacam: (1) existe um número finito de partículas virtuais e (2) há a possibilidade da velocidade da luz não ser fixa, como se considerada na física convencional.
Segundo Urban, a velocidade da luz pode flutuar em nível independente da energia de cada fóton, em um nível maior que as flutuações induzidas pela gravidade em nível quântico. Em outras palavras, a velocidade da luz, depende das variações das propriedades do vácuo no espaço e no tempo.
Contudo os pesquisadores Leuchs e Sanchez-Soto, concluíram que a impedância do vácuo (determinante para medir a velocidade da luz) depende apenas da soma dos quadrados das cargas elétricas das partículas e não das massas, onde pares de partículas virtuais carregadas  são responsáveis pela polarização do vácuo.
Desta forma, se estiverem corretos, o valor da velocidade da luz, combina com o valor da impedância do vácuo e consequentemente indica o número total de partículas elementares carregadas existentes na natureza.

Campos e Ondas Que Preenchem o Vácuo Cósmico


Campo de Higgs e Partículas
Há muito tempo acreditava-se que o espaço era preenchido por um fluído denominado éter, que servia como meio de propagação da luz e outras ondas eletromagnéticas.
Na realidade, o vácuo é mais complexo do que um fluído, ele está descrito no Modelo Padrão.
Além de ser preenchido por partículas virtuais e os quatro campos fundamentais (campo eletromagnético, Força Forte, Força Fraca e Gravidade) descritos no Modelo Padrão, há também um quinto campo: o Campo de Higgs.
Diferentemente dos demais, o Campo de Higgs, apresentaria estado mínimo de energia quando ele não se anulasse, ou seja, atingisse o valor zero, mas quando atingisse um determinado valor. Consequentemente, o Campo de Higgs permeia o Universo e está sempre interagindo com as partículas que se descolam através dele.
O Campo de Higgs junto com o Bóson de Higgs são capazes de dar as partículas massa e Inércia.