Los científicos creen que cuando el Big Bang ocurrió, hace cerca de 13,8 mil millones años, la materia y la antimateria (compuesta de antipartículas) fueron creadas en cantidades iguales. Sin embargo, por razones desconocidas, la materia prevalece en la creación de todo lo que vemos a nuestro alrededor hoy, desde el microbio más pequeño de la tierra a la galaxia más grande en el universo.
Uno de los mayores desafíos en la física de partículas es de averiguar qué pasó con toda la antimateria, y por qué hay una aparente asimetría entre materia y antimateria.
En un artículo publicado el jueves en la revista Nature, los científicos de Baryon Antibaryon Symmetry Experiment (BASE) reportaron un importante paso hacia la solución de este misterio. Según el estudio, 13.000 mediciones realizadas durante un período de 35 días muestran, con una gran precisión, que la materia y la antimateria son imágenes espejo perfectas una de la otra.
“Este es un tema importante porque nos ayudará a entender por qué vivimos en un universo que no tiene prácticamente ninguna antimateria, a pesar de que el Big Bang debió haber llevado a la creación de ambas”, dijo en un comunicado de prensa el portavoz de BASE Stefan Ulmer, quien dirigió la investigación.
El experimento probó un principio central del Modelo Estándar de la física de partículas, conocida como la simetría de carga, paridad y reversión tiempo (CPT). La simetría CPT es un principio fundamental de invariancia de las leyes físicas que consta de tres elementos fundantes: Conjugación de carga (C), que sustituye las partículas ´por antipartículas; inversión de paridad, que se refiere a un cambio o inversión de 180 grados en la configuración espacial y la inversión temporal (T), se invierte el sentido del tiempo.
“Si hubiéramos encontrado violaciónes de CPT, significaría que la materia y la antimateria podría tener propiedades diferentes, por ejemplo, que los antiprotones podrían deteriorarse más rápido que los protones”, dijo Ulmer.
Sin embargo, el experimento en el que los científicos comparan un solo antiprotón a un ion de hidrógeno con carga negativa – utilizado como un sustituto de un protón – encontró que la relación carga-masa es idéntica a en tan sólo 69 partes por billón, el apoyo a una simetría fundamental entre la materia y la antimateria y marcando una mejora de cuatro veces más de las mediciones anteriores.
“En última instancia, tenemos la intención de obtener mediciones que son al menos diez o cien veces más preciso que el estándar actual”, dijo Ulmer en el comunicado.
Si otros experimentos revelan una violación de la simetría CPT, sería insinuar la existencia de la física más allá del Modelo Estándar que, a pesar de su ámbito de aplicación, es todavía imperfecta e incompleta.
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