Físicos de EE. UU. Confirman Vínculo entre Fluctuaciones del Vacío y Formación de Materia Real

Un equipo de físicos estadounidenses ha establecido una conexión experimental directa y poco común entre la naturaleza efímera del vacío cuántico y la aparición de materia detectable. Este descubrimiento fue divulgado formalmente en la revista Nature a principios de febrero de 2026. La investigación fue llevada a cabo por la colaboración STAR, que opera en el Colisionador de Iones Pesados Relativistas (RHIC), una instalación del Departamento de Energía (DOE) de EE. UU. en el Laboratorio Nacional Brookhaven (BNL).

El análisis se centró en el escrutinio de millones de colisiones protón-protón registradas por el aparato STAR, prestando atención a pares de partículas, los hiperones lambda y sus correspondientes antipartículas, los antilambda. Estas partículas de vida corta son cruciales porque su orientación de espín cuántico, ligada a propiedades magnéticas, puede reconstruirse a partir de sus patrones de desintegración. El equipo observó que, cuando las partículas lambda y antilambda se generan en proximidad inmediata durante una colisión, sus espines resultan estar perfectamente alineados. El Dr. Zhoudunming (Kong) Tu, físico de STAR en Brookhaven y colíder del estudio, indicó en febrero de 2026 que este trabajo ofrece una perspectiva inédita del vacío cuántico, con potencial para inaugurar una nueva era en la comprensión de la génesis de la materia visible.

Este hallazgo constituye la primera evidencia experimental directa de que los quarks extraños que componen estas partículas tienen su origen en un par inseparable emanado del vacío. El vacío cuántico se describe como un medio saturado de campos de energía fluctuantes que generan pares de partículas-antipartículas virtuales y entrelazadas cuánticamente. Las colisiones a velocidades cercanas a la luz en el RHIC suministran la energía necesaria para que algunos de estos pares virtuales de quarks extraños/antiquarks extraños se conviertan en partículas reales observables por el detector STAR. Dado que los pares virtuales de quarks extraños y antiquarks extraños siempre exhiben espines alineados, la detección de esta misma correlación en los pares lambda-antilambda sugiere que heredaron esta alineación cuántica de su origen.

El Dr. Jan Vanek, físico de la Universidad de New Hampshire y colíder de la investigación, comparó este mecanismo con "gemelos cuánticos" que conservan la alineación de espín de sus quarks extraños parentales al ser generados cerca uno del otro. Esta alineación cuántica se pierde cuando las partículas se forman a mayor distancia, lo que indica que la separación permite la interferencia ambiental y la pérdida del entrelazamiento cuántico. El Dr. Tu, identificado en 2026 como Físico Asociado en BNL y Profesor Asociado Adjunto en la Universidad Stony Brook, y el Dr. Vanek, de la Universidad de New Hampshire, planean aplicar esta técnica a colisiones de iones pesados y a las operaciones futuras del Colisionador Electrón-Ion (EIC) proyectado en BNL, aprovechando la infraestructura del RHIC.