Pues parece que estos días están siendo difíciles para los físicos convencionales, pero a la vez intrigantes y emocionantes. Nuevas estadísticas y descubrimientos están rompiendo con todos los estándares que hasta ahora predominaban en la escena científica y están abriendo paso a un nuevo modelo de cálculo que, forzosamente, la nueva generación de físicos van a tener que instaurar a medida que se vayan acercando a la verdad absoluta del Universo.

Los físicos han confirmado la existencia de una nueva forma de núcleo atómico, y el hecho de que no sea simétrico desafía las teorías fundamentales de la física que explican nuestro Universo.

Pero eso no es tan malo como parece, porque el descubrimiento de 2016 podría ayudar a los científicos a resolver uno de los mayores misterios de la física teórica: ¿dónde está toda la materia oscura? – y también podría explicar por qué viajar hacia atrás en el tiempo podría ser imposible.

Hemos encontrado que estos núcleos literalmente apuntan hacia una dirección en el espacio. Esto se relaciona con una dirección en el tiempo, lo que demuestra que hay una dirección bien definida en el tiempo y siempre viajaremos del pasado al presente“, dijo Marcus Scheck de la Universidad de West of Scotland a BBC News.

Ahora bien, para entender esta nueva forma de núcleos atómicos, primero debe conocer a los antiguos.

Hasta hace poco, se estableció que los núcleos de átomos podían ser de una de las tres formas siguientes: bola esférica, de disco o balón de rugby.

Estas opciones están formadas por la distribución de carga eléctrica dentro de un núcleo, y están dictadas por combinaciones específicas de protones y neutrones en un cierto tipo de átomo, ya sea un átomo de hidrógeno, un átomo de zinc o un isótopo complejo creado en un laboratorio.

El factor común en las tres formas es su simetría, y esto se combina muy bien con una teoría en física de partículas conocida como Simetría CP .

Simetría CP es la combinación de dos simetrías que se cree que existen en el Universo: Simetría C y Simetría P.

Simetría C , también conocida como simetría de carga, establece que si volteas una carga atómica en su opuesto, la física de ese átomo debería seguir siendo la misma.

Entonces, si tomamos un átomo de hidrógeno y un átomo anti-hidrógeno y nos juntamos con ellos, ambos deberían responder de manera idéntica, aunque tengan cargas opuestas.

Simetría P, también conocida como Paridad, establece que las coordenadas espaciales que describen un sistema se pueden invertir a través del punto en el origen, de modo que x, y y z se reemplazan por -x, -y y -z.

Su mano izquierda y su mano derecha exhiben Simetría P una de otra: si señala con el pulgar hacia arriba y curva los dedos, sus manos izquierda y derecha se reflejan entre sí“, explica Ethan Siegel.

Simetría CP es una combinación de estos dos supuestos. “En la física de partículas, si tienes una partícula girando en el sentido de las agujas del reloj y decayendo hacia arriba, su antipartícula debería girar hacia la izquierda y decaer hacia arriba el 100% del tiempo si se conserva la CP“, dice Siegel.

De lo contrario, se viola la CP“.

La posibilidad de que el Universo pueda violar tanto la Simetría C como la Simetría CP es una de las condiciones que se han propuesto para explicar el misterio de la antimateria en el Universo .

Pero probar eso significaría que el Modelo Estándar de Física necesita un replanteamiento serio.

Según las leyes de la física, en el momento del Big Bang, se tenían que haber creado cantidades iguales de materia y antimateria, pero ahora, miles de millones de años después, estamos rodeados de montones de materia (sólida, líquida, gas y plasma), y parece que casi no hay antimateria natural.

Esta es una característica desconcertante, ya que la teoría de la mecánica cuántica relativista sugiere que debemos tener la misma cantidad de ambos“, escribe para The Conversation el matemático Gianluca Sarri de la Queen’s University Belfast en el Reino Unido.

De hecho, ningún modelo actual de física puede explicar la discrepancia“.

La mayoría de nuestras teorías fundamentales de la física se basan en la simetría, por lo que cuando los físicos del CERN descubrieron un núcleo asimétrico en forma de pera en el isótopo Radium-224 en 2013, fue un poco sorprendente, porque mostró que los núcleos podrían tener más masa en un extremo que el otro.

Luego, en 2016, el hallazgo fue confirmado por un segundo estudio, que mostró que el núcleo del isótopo Barium-144 también es asimétrico y tiene forma de pera.

Los protones se enriquecen en la protuberancia de la pera y crean una distribución de carga específica en el núcleo“, dijo Scheck a la BBC .

Esto viola la teoría de la simetría especular y se relaciona con la violación que se muestra en la distribución de la materia y la antimateria en nuestro Universo“.

Mientras los físicos sospechaban que Barium-144 tiene un núcleo en forma de pera desde hace algún tiempo, Scheck y su equipo finalmente descubrieron cómo observarlo directamente, y resulta que su distorsión es aún más pronunciada de lo que se había predicho.

Entonces, ¿qué tiene que ver todo esto con el viaje en el tiempo?

Es una hipótesis muy interesante, pero Scheck dice que esta distribución desigual de masa y carga hace que el núcleo de Bario-144 “apunte” en una cierta dirección en el espacio-tiempo, y este sesgo podría explicar por qué el tiempo parece querer solo ir del pasado hasta la actualidad, y no hacia atrás , incluso si la ley s de la física no les importa w hich w ay se va .

Por supuesto, no hay forma de probar esto sin más pruebas, pero el descubrimiento es otra indicación de que el Universo podría no ser tan simétrico como lo requiere el Modelo Estándar de Física, y probar que eso nos puede llevar a una era completamente nueva de la física teórica.

El estudio fue publicado en Phyiscal Review Letters en 2016, y se puede acceder de forma gratuita a arXiv.org .

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