Ciencia

La Flecha del Tiempo (II)

El hecho de que el tiempo fluya en una dirección probablemente tenga que ver con otro misterio: la asimetrí­a materia/antimateria

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12-03-2009
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¿Qué es antimateria? No es una cosa tan rara como uno pueda imaginar. En el mundo existen partí­culas cargadas positiva- y negativamente como por ejemplo el electrón y el protón. El antielectrón, que es llamado positrón es identico al electrón salvo que su carga eléctrica (y también otras cargas) sean del signo contrario. ¿Qué es antimateria? No es una cosa tan rara como uno pueda imaginar. En el mundo existen partí­culas cargadas positiva- y negativamente como por ejemplo el electrón y el protón. El antielectrón, que es llamado positrón es identico al electrón salvo que su carga eléctrica (y también otras cargas) sean del signo contrario.
Lo mismo ocurre de forma análoga con el resto de partículas elementales. No se han encontrado, ni se han podido producir artificialmente moléculas de antimateria, pero los positrones no sólo se encuentran en la naturaleza, en medicina por ejemploe sus propiedades son utilizadas para hacer diagnósticos mediante la tomografía por emisión de positrones.
 
¿Todo esto que tiene que ver con la flecha del tiempo? Se puede demostrar bajo supuestos bastante generales que un Universo estrictamente simétrico temporalmente tendría que tener la misma cantidad de materia que de antimateria. Esto es así, en cierta medida, porque existe una relación íntima entre la reflexión especular y la inversión temporal. Esto es algo sutil, pero nos podemos hacer cierta idea intuitiva con lo siguente.
 
Imaginemonos una bola dando vueltas en cierto sentido. Si la observamos en un espejo, da vueltas en la dirección contraria, en cierta manera sigue el movimiento que observaríamos si vemos la película “al revés“. Se puede demostrar con cierta generalidad que reflexión especular es físicamente equivalente a inversión temporal – salvo por la peculiaridad de que habría que intercambiar la partícula por su antipartícula.
 
El hecho es que se está bastante convencido por diferentes observaciones de que en el Universo no hay mucha antimateria y que por lo tanto tiene que haber habido un mecanismo probablemente muy poco después del Big Bang responsable de eso. Quizás algo similar a lo que ocurre en la desintegración del Kaon, donde es medible esta relación entre asimetría temporal y relación materia/antimateria ocurrió poco despues del Big Bang estableciendo la flecha en el tiempo.
 
Vemos pues como el análisis del Universo primogeneo y la física de partículas elementales están íntimamente relacionados no sólo porque los dos tratan de “ física de altas energías“. La asimetría en el tiempo sigue siendo uno de los problemas mas fascinantes de la física. Es un hecho que probablemente conlleve la modificación de las teorías que no la tienen en cuenta.
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