Con un experimento inédito, intentarán confirmar si existe un “universo espejo”
A través de un túnel, dispararán neutrones contra un muro. Y si logran atravesarlo, se dará por válida la teoría.
Entre los estudios basados en el movimiento de las partículas microscópicas -una rama de la física conocida como mecánica cuántica-, hay una variante con aroma filosófico que investiga la existencia de múltiples universos. Incluso, una hipótesis de Stephen Hawking sostiene que, a partir del Big Bang, se gestaron otros universos que se expanden en paralelo al nuestro. Tratando de llevar estas teorías a la experimentación, un equipo de científicos de los Estados Unidos propone abrir un portal, como proyectaba la serie Star Trek, para conectar con un universo espejo.
La prueba comenzará esta semana en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge, en Tennessee; y sus resultados se publicarán en la revista de divulgación Scientific American. El instrumento que se empleará es similar al Gran Colisionador de Hadrones (LHC) europeo -que en 2012 descubrió el famoso bosón de Higgs-, aunque más pequeño.
El experimento consiste en disparar un haz de neutrones -partículas elementales sin carga eléctrica- a través de un túnel magnetizado que tiene 15 metros de longitud. Las partículas subatómicas deberán atravesar estos imanes cargados de energía y al final del conducto, chocarán contra un muro impenetrable. Para corroborar si alguna partícula logró “oscilar” hacia este universo espejo, al otro lado del tabique macizo habrá un escáner de neutrones.
"Los neutrones, por el campo magnético, se transformarían durante unos instantes en neutrones espejo, algo que les permitiría atravesar la materia. Si regresan a su forma natural los podríamos volver a detectar al otro lado de la pared. Hace años que el LHC viene buscando nuevas partículas sin resultados. La única excepción fue el bosón de Higgs", señala Daniel Gomez Dumm, investigador del Conicet en el Instituto de Física La Plata.
Como ocurre en la serie Stranger Things, la física Leah Broussard pretende abrir un portal hacia un universo semejante al nuestro, pero invertido. Al otro lado de ese portal, según la teoría a prueba, habría una réplica exacta de nuestro mundo. Con átomos, moléculas, estrellas en espejo y hasta una existencia duplicada. Otra de las incógnitas de esta hipótesis es qué grado de influencia tendría esta copia sobre las partículas de nuestra realidad. Si se confirma esta presunción, sería la mayor revolución científica de todos los tiempos.
Las partículas del universo paralelo serían simétricas a las del nuestro, pero exactamente opuestas. “Estas partículas interactuarían muy débilmente con las partículas conocidas a través de la gravitación. Según este enfoque, existiría allí afuera todo un mundo de partículas nuevas por descubrir”, advierte Gabriel Bengochea, del Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE).
Sólo los neutrones capaces de oscilar y regresar a nuestro universo tienen chance de ser detectados. Además, al atravesar un campo magnético, la probabilidad de oscilación crece. Esta oscilación entre el neutrón y el neutrón espejo podría ocurrir en unos pocos segundos.
"Las partículas pueden oscilar o transformarse en otras y volver a su estado anterior a medida que viajan. Esta no es una hipótesis novedosa, sino un fenómeno conocido que se observó en varios casos, como en los kaones, los mesones B y los neutrinos. El fenómeno es de naturaleza cuántica. Lo que sí es puramente especulativo es esto de que existan partículas espejo”, explica Dumm.
Para este sondeo, Broussard y su equipo se inspiraron en los resultados que unos físicos de los años 90 obtuvieron al medir el tiempo que tardaban los neutrones en descomponerse en protones una vez que se eliminaban del núcleo de un átomo. A través de dos experimentos diferentes, descubrieron que los neutrones se descomponían a distintas velocidades, en vez de transformarse en protones exactamente a la vez.
"La llamada mirror matter (materia espejo) es un campo altamente especulativo que surgió entre los 50 y 60 con Tsung-Dao Lee, Chen Ning Yang, Igor Kobzarev, entre otros. Más recientemente, esta idea fue retomada en la década del 90 por Robert Foot sin resultados concretos", advierte Bengochea.
La existencia de la materia espejo fue sugerida en diversos contextos científicos, incluyendo el de la búsqueda de candidatos adecuados para explicar la materia oscura. Nadie sabe qué es la materia oscura, ni se la ha logrado ver directamente, pero su influencia gravitacional delata que existe y que es muy abundante.
“El gran interés en estas líneas de investigación es el problema de la materia oscura, que es uno de los misterios de la cosmología. En la actualidad hay muchas evidencias de la existencia de 'materia' que interactúa gravitatoriamente con la materia usual, pero no se sabe qué es”, apunta Dumm. ■
Por unos instantes, se volverían “neutrones espejo” y podrían atravesar la materia”.
Daniel Gómez Dumm Investigador del Conicet en el Instituto de Física La Plata (IFLP)