O BIG BANG PUIDO CREAR UN UNIVERSO ESPELLO NO QUE O TEMPO VAI CARA ATRÁS

En novembro de 2018, tres físicos do prestixioso instituto  Perimeter de Física Teórica, en  Waterloo, Canadá, propuxeron unha idea extraordinaria: do Big  Bang non só xurdiu o Universo que coñecemos, senón tamén outro que é ’a súa imaxe no espello’. Un Universo no que todo sucede ao revés e que se expande cara atrás no tempo. Desde o noso punto de vista, en efecto, ese Universo ’alén do Big  Bang’ avanza... cara ao pasado.

Nun artigo publicado entón en ’  Physical  Review  Letters’, os físicos  Latham  Boyle,  Keran Finn e Neil  Turok sostiñan, pois, que o Universo no que vivimos é só unha parte do Universo real, e que de ser así dous dos maiores problemas aos que se enfrontan os físicos (a saber, a materia escura e a inflación) deixarían de ter sentido.

De feito, a materia escura, a misteriosa substancia que dá conta de case un terzo da masa do Universo e que os científicos non conseguen observar, non sería máis que un novo tipo de  neutrino (aínda non observado). E o período de inflación, que expandiu  exponencialmente o tamaño do Universo pouco despois do Big  Bang e cuxo mecanismo aínda se descoñece, sinxelamente deixaría de ser necesario.

Agora, nun novo estudo recentemente aparecido en ’  Annal  of  Physics’, os mesmos investigadores amplían o seu traballo e exploran como sería ese ’  anti Universo’ no que todo vai ao revés. E as súas conclusións son realmente fascinantes. Segundo explica o  astrofísico  Paul  Sutter en ’ Ao vivo  Science’, futuros experimentos para buscar ondas  gravitacionales, ou para precisar a masa do  neutrino, poderían aclarar, nos próximos anos, se ese Universo espello existe ou non realmente.
A  simetría  CPT

No noso Universo rexe un conxunto de  simetrías fundamentais ás que ningunha das forzas da natureza pode escapar. De feito, todas as ecuacións que mellor describen a realidade, desde a Gravitación Universal de Newton á  Electrodinámica de  Maxwell, a Relatividade de Einstein ou a Mecánica  Cuántica axústanse, salvo en raras excepcións, a esas  simetrías fundamentais. O Universo, por exemplo, ’funciona’ igual de ben tanto se o tempo flúe cara adiante coma se supoñemos que o fai en sentido contrario.

As máis importantes destas  simetrías son a Carga (se cambiamos a carga de todas as partículas dunha interacción á súa carga oposta a interacción será a mesma); a Paridade (se observamos a imaxe especular dunha interacción o seu resultado será o mesmo); e o Tempo (se observamos unha interacción cara atrás no tempo, funcionará exactamente igual). Polas súas siglas (’ C’ de Carga,’  P’ de Paridade e ’ T’ de Tempo), a combinación destas tres  simetrías recibe o nome de  simetría  CPT.

É certo que, ás veces, prodúcense violacións, pero ata o de agora ninguén observou unha violación das tres  simetrías ao mesmo tempo. Por iso, no seu novo traballo  Boyle, Finn e  Turok propoñen estender esta  simetría combinada máis aló das forzas da natureza e levala ata o Universo enteiro. En palabras de  Sutter, «a idea estende esta  simetría e en lugar de aplicala só aos ’actores’ do Universo (forzas e campos) aplícaa ao ’escenario’ en si mesmo, o obxecto físico completo do Universo».

Unha simple ollada ’aí fóra’ é suficiente para comprobar que o Universo non é simétrico. E aínda que cambiar nas ecuacións os tres parámetros (Carga, Paridade e Tempo) non altera os resultados de ningunha interacción concreta, o certo é que, en conxunto, no noso Universo o tempo só avanza nunha dirección, o espazo expándese e nunca se contrae e hai moitísima máis materia que  antimateria. É coma se faltáselle ’a outra metade’.

Por iso, explican os autores do estudo, se o Universo segue a  simetría  CPT debe haber por forza un cosmos de imaxe especular que equilibre o noso. Este cosmos tería todas as cargas opostas ás que temos nós, sería a imaxe especular do noso e, desde a nosa perspectiva, retrocedería no tempo no canto de avanzar. O Universo en que vivimos, pois, sería só un de dous ’xemelgos’. E en conxunto, os dous universos obedecerían á  simetría  CPT.
Como sería ese universo ao revés?

Pero que consecuencias tería un Universo así? Segundo os autores do estudo, un universo que respecte a  simetría  CPT expandiríase de forma natural e encheríase de partículas, sen necesidade dun período inicial (teórico) de  rapidísima expansión, a inflación, cuxa mecánica é incerta.

E segundo, ese universo simétrico engadiría, segundo explica  Sutter en Ao vivo  Science, algúns  neutrinos á mestura; «Hai tres sabores coñecidos de  neutrinos: o  neutrino electrónico, o  neutrino  muón e o  neutrino  tau.  Extrañamente, os tres ’sabores’ destes  neutrinos son ’zurdos’ (referíndose á dirección do seu xiro en relación co seu movemento). Todas as demais partículas coñecidas pola física teñen variedades de man esquerda e dereita, polo que os físicos preguntáronse durante moito tempo se existen tamén  neutrinos de ’man dereita’ adicionais».

Pois ben, un Universo que respecte a  simetría  CPT require da existencia de polo menos un tipo de  neutrino ’destro’. Un que sería practicamente invisible aos instrumentos dos científicos, e que só influiría no resto do Universo a través da gravidade. Sóalles? Unha partícula invisible que asolaga o Universo e que só interactúa a través da gravidade é a definición perfecta de materia escura...
Nunca poderemos velo

Por desgraza, nunca teremos acceso a ese outro Universo xemelgo porque, en todos os sentidos, se existe estará ’detrás’ do Big  Bang e, por tanto, ’antes’ de nosa propia metade de Universo. De modo que teremos que conformarnos con estudos teóricos. Ou poida que non?

Boyle, Finn e  Turok ofrecen no seu artigo algunhas pistas que poderían levar a observacións que delaten a existencia dese Universo espello. Por exemplo, unha das predicións para este Universo  CPT é que, entre os varios tipos de  neutrinos, debería de existir polo menos un tipo que careza por completo de masa. E dá a casualidade de que, polo menos ata o de agora, os físicos só foron capaces de establecer límites superiores ás masas dos  neutrinos. Se lograsen medir esas masas de forma concluínte e un deles resultase non ter masa en absoluto, sería un gran reforzo para a idea dun universo simétrico  CPT.

Por último, como se dixo, o modelo sostén que nunca ocorreu un evento de inflación. Pero os físicos que cren nela din que a inflación, cando se produciu, debeu de sacudir o espazo dunha forma tremenda, enchéndoo de ondas  gravitacionales. Moitos investigadores están a buscar esas ’ondas primordiais’, pero nun Universo con  simetría  CPT, non deberían existir. Por tanto, se ao final ninguén as atopa, sería outra pista de que o modelo de universo espello  CPT é correcto.

FONTE: José Manuel Nieves/abc.es/ciencia