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El universo puede tener un gemelo que va hacia atrás en el tiempo
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otro universo previo al ‘big bang

El universo puede tener un gemelo que va hacia atrás en el tiempo

Científicos sugieren la existencia de un universo simétrico al nuestro donde el tiempo va hacia atrás y que podría explicar el origen de la materia oscura y qué había antes del ‘Big Bang’

Foto: Nuestro universo puede tener un gemelo simétrico. (NASA)
Nuestro universo puede tener un gemelo simétrico. (NASA)

Investigadores del Instituto Perimeter de Física Teórica, en Canadá, han desarrollado una teoría que sugiere la existencia de un universo previo al ‘Big Bang’ que sería simétrico al nuestro y en el que el tiempo funcionaría al revés. Esta idea explicaría que había antes del ‘Big Bang’ y de dónde procede la misteriosa materia oscura.

Foto: El Supercar con motor de hidrógeno A4810 de Alpine (Alpine)

Los físicos afirman con cierta seguridad que diez milésimas de segundo después del ‘Big Bang’ los primeros átomos se formaron a partir de protones y neutrones que luego acabaron fusionados en elementos más pesados dentro de las estrellas. Pero justo antes de que sucediera eso no se sabe qué pasó.

Como sugiere el filósofo Alastair Wilson en este artículo de The Conversation, aquí ya entramos en el terreno de la física especulativa y en la época de la gran unificación. Las teorías más plausibles dicen que justo antes de que se formaran los átomos, las partículas elementales, como los quarks con los que se construyeron neutrones y protones, se encontraban flotando en una sopa extremadamente caliente.

placeholder Las épocas después del 'Big Bang'. (Fermilab)
Las épocas después del 'Big Bang'. (Fermilab)

“Había materia y antimateria en cantidades aproximadamente iguales. Cada tipo de partícula de materia, como el quark, tiene una compañera antimateria con imágen especular, que es casi idéntica a ella misma, diferenciándose sólo en un aspecto”, escribe Wilson. “Sin embargo, la materia y la antimateria se aniquilan en un destello de energía cuando se encuentran, lo que significa que estas partículas se crean y destruyen constantemente”.

Antes de eso, una diezmillonésima de trillonésima de trillonésima de segundo después del ‘Big Bang’, estaba la época de Planck. En ese momento las condiciones del universo eran tan extremas que nuestra comprensión actual de la física no es suficiente como para explicar qué sucedió.

Cómo funciona el 'antiuniverso'

El artículo de los investigadores del Instituto Perimeter, recientemente aceptado para su publicación en la revista Annals of Physics, tiene una posible respuesta. Aunque no es la primera vez que se propone que el ‘Big Bang’ provocó dos universos paralelos donde en uno el tiempo se mueve para delante y en el otro para atrás, es la primera vez que esta idea se sostiene en el principio de simetría CPT.

Los físicos han establecido una serie de simetrías que suceden en la naturaleza. Como explica el astrofísico Paul Sutter en este artículo, las más importantes son: las de conjugación de carga (C), por la que si se invierten las cargas de todas las partículas involucradas en una interacción —las fuerzas y los campos que componen la física del cosmos— a su carga opuesta, se obtendrá la misma interacción; la paridad (P), por la que si se mira la imagen en un espejo de una interacción se obtiene el mismo resultado; y el tiempo (T), si se ejecuta una interacción hacia atrás en el tiempo, se ve igual.

Foto: The Cosmic Reef. (NASA)

Estas simetrías se dan en la mayoría de las interacciones físicas, aunque hay excepciones. Pero estas excepciones no se han observado nunca en el caso de interacciones donde se dan las tres a la vez. Como apunta Sutter, si damos la vuelta a las cargas, tomamos su imagen en un espejo y la hacemos retroceder en el tiempo, esas interacciones siempre se comportan exactamente igual.

Los investigadores ahora sugieren que este tipo de combinación de simetría podría trascender las interacciones de las fuerzas y los campos del universo y podría aplicarse al propio universo en sí mismo. Para que suceda esa simetría CPT en todo el universo, dicen los investigadores, es necesario un universo espejo, o 'antiuniverso', que haga de equilibrio del nuestro. De existir ese universo gemelo, todas las cargas tendrían que ser opuestas a las nuestras, estaría invertido en el espejo y el tiempo iría hacia atrás.

Una posible explicación de la materia oscura

Si eso fuera así, argumentan los investigadores, la expansión del universo no tendría por qué haberse producido de manera rápida. Además, un universo que respete la simetría CPT conlleva nuevos neutrinos. Los que conocemos hasta ahora —el electrón-neutrino, el muón-neutrino y el tau-neutrino— giran todos en la misma dirección. Pero al igual que ocurre con el resto de partículas, debería haber también neutrinos que giren en la dirección contraria, algo que no se ha observado todavía.

placeholder Así es el cazador de neutrinos (Foto: © Borexino Collaboration/LNGS-INFN)
Así es el cazador de neutrinos (Foto: © Borexino Collaboration/LNGS-INFN)

Si nuestro universo, como proponen los investigadores, respeta la CPT tendrían que existir forzosamente. Según los científicos la presencia de esos neutrinos que giran al revés, que son invisibles y que inundan el universo explicaría la existencia de la materia oscura.

Si los experimentos que se proponen encontrar ondas gravitacionales no consiguen hacerlo o si los físicos son capaces de encontrar un neutrino que no tenga masa, la teoría del 'antiuniverso' simétrico ganaría muchos enteros. De todas maneras, aunque existiera ese 'antiuniverso' como lo plantean los investigadores, nosotros nunca podríamos llegar a verlo. El punto donde se une con el nuestro es el inicio mismo del ‘Big Bang’. Cuando termina uno empieza el otro. Y viceversa.

Investigadores del Instituto Perimeter de Física Teórica, en Canadá, han desarrollado una teoría que sugiere la existencia de un universo previo al ‘Big Bang’ que sería simétrico al nuestro y en el que el tiempo funcionaría al revés. Esta idea explicaría que había antes del ‘Big Bang’ y de dónde procede la misteriosa materia oscura.

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