Los modelos cosmológicos estándar proponen que el universo (espacio, tiempo, masa y energía) explotó hace unos 14 mil millones de años, desde entonces se ha ido expandiendo y enfriando, lo que ha llevado a la formación de partículas subatómicas, átomos, estrellas y planetas.
Pero desde cierto punto de vista, nuestro universo se ve desequilibrado: el tiempo avanza a medida que el espacio se expande y hay más materia que antimateria. Esto parece violar una simetría fundamental, llamada simetría CPT, la cual sostiene que la física no cambia cuando el tiempo, el espacio y la materia se invierten.
Imagen espejo
Para brindar una versión equilibrada del universo, un trio de investigadores del Instituto Perimetral de Física Teórica de Ontario, Canadá, decidió desarrollar un modelo del universo que pueda explicar todos los fenómenos observables basados sólo en partículas y campos conocidos.
El resultado de su trabajo es un nuevo modelo cosmológico, según el cual, nuestro universo es una imagen reflejada de un universo de antimateria donde el tiempo fluye en dirección opuesta.
De acuerdo a la teoría, ambos universos fueron creados en el Big Bang y explotaron simultáneamente hacia atrás y hacia adelante en el tiempo. Esta dicotomía permite algunas explicaciones creativas de problemas que han dejado perplejos a los físicos durante años.
Aunque los físicos canadienses aún tienen que elaborar muchos detalles de su teoría, según ellos, el modelo simétrico de CPT no solo es consistente con la conocida historia de expansión cósmica, sino que también proporciona una explicación directa para la materia oscura.
Una alternativa más simple
El modelo simétrico CPT lleva el nombre de tres cambios simultáneos necesarios: C – carga, cambio de todas las cargas al contrario, como resultado de lo cual toda la materia se convierte en antimateria, P – paridad, es decir, cambio de signo de todas las coordenadas espaciales al contrario y, finalmente, el curso invertido del tiempo – T.
El modelo es una alternativa a la teoría de inflación cósmica, que asume que el universo atravesó una breve época de crecimiento exponencial justo después del Big Bang. Esta rápida expansión puede explicar ciertas observaciones cosmológicas, pero requiere la existencia de campos cuánticos adicionales, aún hipotéticos.
Los investigadores muestran que su propuesta puede explicar la evolución cósmica temprana sin inventar una nueva física. En el modelo simétrico de CPT, el tiempo y el espacio fluyen continuamente a través del Big Bang, y el antiuniverso que emerge en la dirección negativa del tiempo se comporta como un reflejo del espejo de nuestro universo.
El equipo aún tiene que mostrar si este modelo puede reproducir ciertas observaciones que explica la teoría de inflación cósmica, como la uniformidad del cosmos en grandes escalas.
Referencia: CPT-Symmetric Universe. Physical Review Letters, 2018. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.251301