Por qué el universo  existe?

Por qué el universo  existe?

Los científicos están investigando el mayor misterio en física, y los primeros resultados están llegando ¿Por qué el universo

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Los científicos están investigando el mayor misterio en física, y los primeros resultados están llegando

¿Por qué el universo  existe?

Los experimentos en busca de una solución a uno de los misterios más desconcertantes de la física han dado sus primeras rondas de resultados, estableciendo nuevos límites en donde tenemos que buscar evidencia.

De acuerdo con nuestra comprensión actual de la física, la materia no debería existir. El hecho de que lo haga significa que algo está apagado en nuestras ecuaciones, y los científicos están llegando a extremos extremos para determinar exactamente qué es.

En este momento hay cuatro experimentos principales que se llevan a cabo en todo el mundo, en busca de señales de partículas apenas detectables sometidas a cambios ridículamente raros.

Para comprender por qué vale la pena el esfuerzo, tenemos que volver al principio de todo: a medida que las partículas subatómicas se enfriaban por la radiación que constituía el primer parpadeo del Universo, tomaban una de dos formas: lo que ahora describimos como materia y antimateria

El problema es que estos objetos opuestos al espejo también se cancelan en un destello de energía cuando se encuentran nuevamente. Si ambos tipos de partículas se crean una al lado de la otra en cantidades iguales, las matemáticas simples dicen que no deberíamos tener nada sobrante .

Mientras que una pizca de antimateria aún se encuentra alrededor de 13.8 mil millones de años después de esa gran aniquilación, la mayoría de los objetos visibles están hechos de un solo tipo de partícula: la materia. Claramente, las sumas están fuera, muy probablemente en algún lugar entre la creación de las partículas y su cancelación.

Un tipo de partícula llamada neutrino ofrece una respuesta potencial a esta paradoja.

Como su nombre indica, los neutrinos tienen carga neutra. Eso, y el hecho de que son un millón de veces más livianas que un electrón, significa que apenas interactúan con otras partículas.

Pero las extrañas propiedades de estas “partículas fantasma” también significan que existe la posibilidad de que los neutrinos sean en realidad materia y antimateria en una especie de espejo de ellos mismos.

Si se puede demostrar que es cierto, se abre un camino para explicar por qué nuestro Universo no se canceló de inmediato.

Una forma de averiguarlo es buscar la conservación de un número cuántico particular a medida que pares de neutrones se descomponen dentro de ciertos isótopos. Las partículas producidas por esta descomposición deben sumar hasta un balance de los números de leptones: si sale un +1, también debería aparecer un -1.

En los isótopos donde un par de neutrones se convierten en un par de protones, podemos esperar dos electrones y dos neutrinos. Dado que los neutrinos deben tener un número de leptones opuesto a los electrones, podemos referirnos a esta variedad como antineutrinos.

En el caso poco probable pero emocionante de no ver esos antineutrinos, la regla del número lepton se rompería. Esto nos daría un margen de maniobra para explorar cómo el comportamiento de los neutrinos podría llevar a que un tipo de materia dominara sobre el otro.

Todo esto está bien en papel, pero recuerde, los neutrinos no llegan exactamente ondeando una bandera roja. Que es donde entran estos cuatro experimentos

El Observatorio Subterráneo Criogénico para Eventos Raros (CUORE) en el Laboratorio Gran Sasso en Italia se basa solo en un destello revelador en uno de los 1,000 cristales de dióxido de telurio para anunciar el momento de una desintegración beta-beta sin neutrinos.

Para cualquier molécula de dióxido de telurio, esperaríamos que esto ocurriera una vez en un período de 10 septillones de años (1 seguido de 25 ceros). Incluso con la cantidad de moléculas en todos esos cristales, esperan ver solo cinco desintegraciones en los próximos cinco años.

“Es un proceso muy raro, si se observa, sería lo más lento que se haya medido”, dijo Lindley Winslow, miembro de CUORE, a Jennifer Chu en MIT News .

Por cierto, todo el experimento se mantiene en un frío de 6 grados Kelvin por encima del cero absoluto, lo que también lo convierte en el metro cúbico más frío del espacio en todo el Universo.

Un segundo experimento en Gran Sasso es usar isótopo germanio-76 en su lugar. Tienen menos material para atrapar el deterioro, pero la configuración completa está demostrando ser extremadamente sensible , reduciendo el riesgo de perder el evento si ocurre.

Al otro lado del Atlántico, en Nuevo México, el Observatorio de Xenón Enriquecido (EXO-200) está albergando un experimento a 600 metros (1970 pies) bajo tierra en función de las posibles caries en el isótopo xenón-136.

También en los EE. UU. En Sanford Underground Research Facility, una colaboración está trabajando en un experimento llamado MAJORANA Demonstrator. Esta vez es un trozo de germanio-76 metido en 1.6 kilómetros de roca, dentro de una antigua mina.

El equipo compartió recientemente su propio análisis de su configuración, y ha demostrado que toda esa roca circundante está haciendo un gran trabajo al proteger sus detectores de trozos de radiación que pueden generar falsas alarmas.

Hasta ahora, los resultados de estos experimentos han reducido los lugares para buscar esta anomalía que rompe las reglas. Eso es útil, pero no es exactamente la respuesta que estamos buscando.

Por otra parte, es solo la existencia del Universo tal como lo conocemos lo que está en juego. Así que mantengamos los dedos cruzados, vean algo raro en los próximos años

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