El Universo No Debería Estar Aquí, Según La Física De Higgs

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El universo debería haber colapsado solo microsegundos después de formarse en el big bang, de acuerdo con una nueva teoría.

El universo no debería existir, al menos según una nueva teoría.

El nuevo estudio sugiere que el modelado de las condiciones poco después del Big Bang sugiere que el universo debería haberse colapsado solo unos microsegundos después de su nacimiento explosivo.

"Durante el universo temprano, esperábamos una inflación cósmica: esta es una rápida expansión del universo justo después del Big Bang", dijo el coautor del estudio Robert Hogan, un doctorado en física en el King's College de Londres. "Esta expansión hace que muchas cosas se sacudan, y si la sacudimos demasiado, podríamos entrar en este nuevo espacio de energía, lo que podría hacer que el universo se derrumbe".

Los físicos sacan esa conclusión de un modelo que explica las propiedades de la recién descubierta partícula de bosón de Higgs, que se cree que explica cómo otras partículas adquieren su masa; débiles rastros de ondas gravitacionales formadas en el origen del universo también informan la conclusión. [Doomsday: Las 9 formas reales en que la Tierra podría terminar]

Por supuesto, debe faltar algo en estos cálculos.

"Estamos aquí hablando de eso", dijo Hogan a WordsSideKick.com. "Eso significa que tenemos que extender nuestras teorías para explicar por qué esto no sucedió".

¡Explosión!

Una posible explicación sostiene que durante el destello ardiente después de la explosión del Big Bang primordial, la materia corrió hacia afuera a velocidades vertiginosas en un proceso conocido como inflación cósmica. Este espacio-tiempo se dobló y comprimió, creando ondas conocidas como ondas gravitacionales que también retorcían la radiación que pasaba por el universo, dijo Hogan.

Aunque esos eventos hubieran ocurrido hace 13.8 mil millones de años, un telescopio en el Polo Sur conocido como la imagen de fondo de la polarización extragaláctica cósmica (BICEP2) detectó recientemente los débiles rastros de inflación cósmica en la radiación de microondas de fondo que impregna el universo Ondas torcidas o curvadas características llamadas patrón B-mode. (Otros científicos ya han comenzado a cuestionar los hallazgos y dicen que los resultados pueden ser simplemente del polvo en la Vía Láctea).

Pero la gravedad no era la única fuerza en juego en el universo primitivo. Un campo de energía ubicuo, llamado campo de Higgs, impregna el universo y da masa a las partículas que pasan por el campo. Los científicos encontraron el signo revelador de ese campo en 2012, cuando descubrieron el bosón de Higgs y luego determinaron su masa. [6 Implicaciones de encontrar una partícula de bosón de Higgs]

Al comprender mejor las propiedades de la inflación cósmica y la masa del bosón de Higgs, Hogan y su colega, Malcolm Fairbairn, quien también es físico en el King's College de Londres, intentaron recrear las condiciones de la inflación cósmica después del Big Bang.

Lo que encontraron fueron malas noticias para, bueno, todo. El universo recién nacido debería haber experimentado un intenso temblor en el campo de energía, conocido como fluctuación cuántica. Esos temores, a su vez, podrían haber interrumpido el campo de Higgs, esencialmente llevando todo el sistema a un estado de energía mucho más bajo que haría inevitable el colapso del universo.

Ingrediente faltante

Entonces, si el universo no debería existir, ¿por qué está aquí?

"La expectativa genérica es que debe haber alguna física nueva que aún no hayamos introducido en nuestras teorías, porque no hemos podido descubrirlas", dijo Hogan.

Una posibilidad importante, conocida como la teoría de la supersimetría, propone que existen partículas superpartner para todas las partículas actualmente conocidas, y quizás los aceleradores de partículas más potentes podrían encontrar estas partículas, dijo Hogan.

Pero la teoría de la inflación cósmica sigue siendo especulativa, y algunos físicos insinúan que lo que parecían ondas gravitacionales primordiales para el telescopio BICEP2 pueden ser señales de polvo cósmico en la galaxia, dijo Sean Carroll, físico del Instituto de Tecnología de California y autor. de "La partícula en el fin del universo: cómo la caza del bosón de Higgs nos lleva al borde de un nuevo mundo" (Dutton Adult, 2012).

Si los detalles de la inflación cósmica cambian, entonces el modelo de Hogan y Fairbairn también tendría que adaptarse, dijo Carroll a WordsSideKick.com. Caroll no participó en el estudio.

Curiosamente, esta no es la primera vez que los físicos dicen que el bosón de Higgs deletrea el destino del universo. Otros han calculado que la masa del bosón de Higgs llevaría a un universo fundamentalmente inestable que podría terminar apocalípticamente en miles de millones de años.

La masa del bosón de Higgs, unas 126 veces más que la del protón, resulta estar "justo en el borde", en términos de la estabilidad del universo, dijo Carroll. Un poco más ligero, y el campo de Higgs se perturbaría mucho más fácilmente; un poco más pesado, y el actual campo de Higgs sería increíblemente estable.

Hogan presentará sus hallazgos el martes (24 de junio) en la reunión de la Royal Astronomical Society en Portsmouth, Inglaterra, y el estudio se publicó el 20 de mayo en la revista Physical Review Letters.

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