Nuestro universo tendría un compañero de antimateria al otro lado del Big Bang

Nuestro universo tendría un mellizo que estaría dominado por la antimateria y en el que el tiempo avanza hacia el pasado. Ambos universos formarían parte de una entidad mucho más compleja, de un megauniverso, que es consistente con la expansión cósmica y explica la antimateria.

Un nuevo modelo cosmológico propone que es imposible que nuestro universo pueda existir consistentemente con sus propios principios sin tener a su lado un universo opuesto.

Ese segundo universo sería como un mellizo del nuestro, pero como una imagen especular: todo lo que contiene está invertido respecto al nuestro. Incluso el tiempo, en vez de avanzar hacia el futuro, lo hace hacia el pasado (aunque a efectos de ese universo somos nosotros los que vamos al revés).

Si ese modelo se confirmara, significaría que el universo que conocemos y hemos estudiado es solo una parte de una entidad mucho más compleja, de un megauniverso complejo, formado por un lado por nuestro universo y, por otro lado, por otro universo inverso.

Y, lo que es más sorprendente, ese modelo descubre que existiría una forma natural de extender nuestro universo más allá del Big Bang, una singularidad en la que se rompe la relatividad general y que permite asomarnos al otro lado, al más allá del universo conocido, explica al respecto Physicsworld.

Los autores de esta investigación, Latham Boyle, Kieran Finn y Neil Turok, del Perimeter Institute for Theoretical Physics en Canadá, han llegado a esta conclusión profundizando en las debilidades del modelo cosmológico actual.

Una de estas debilidades es una pequeña contradicción no resuelta: si nuestro universo está en continua expansión, teóricamente estaría violando una simetría fundamental de la naturaleza, llamada simetría CPT (por las iniciales de Carga, Paridad y Tiempo).

Esa simetría indica que, si se invierten las cargas, la paridad y el tiempo de una interacción de partículas, esa interacción se comportará siempre de la misma manera (será simétrica).

Los investigadores consideran que este no es el caso del universo que vemos a nuestro alrededor, en el que el tiempo avanza a medida que el espacio se expande, y en el que hay más materia que antimateria. Sin embargo, esa simetría sí se cumple en el caso del antiuniverso.

En el megauniverso complejo se cumpliría por tanto la simetría CPT porque en una de sus manifestaciones (el antiuniverso) no solo el tiempo transcurre en una dirección opuesta a la del nuestro, sino que también está dominado por la antimateria. La imagen especular de ambos universos mellizos compensa los posibles desajustes.

Estos autores consideran que ese modelo simétrico de megauniverso complejo, integrado por dos universos especulares, no solo es consistente con la historia de expansión cósmica conocida, sino que también proporciona una explicación directa para la materia oscura.

Por un lado, ese megauniverso complejo, integrado por dos universos opuestos, puede expandirse y llenarse de partículas sin necesidad de un largo período de rápida expansión conocido como inflación (que tal vez erróneamente hemos atribuído a nuestro universo), por lo que no violaría la simetría básica de la naturaleza (CPT).

Por otro lado, ese universo complejo resuelve también el misterio de la materia oscura: no sería más que un nuevo tipo de neutrino, todavía no observado, que solo puede existir en el “otro” universo.

Eso no significa que el universo y el antiuniverso sean imágenes especulares exactas, advierten los investigadores. Hay un margen de diferencia entre ellos, tal vez como la que existe entre dos mellizos (en vez de gemelos), lo que permite a los investigadores eludir problemas espinosos de su modelo, como el libre albedrío.

Los investigadores reconocen que aún necesitan resolver muchos detalles de su teoría antes de que pueda ser aceptada, aunque su aportación refuerza lo que desde hace tiempo otros físicos han asumido: que la simetría CPT está en el ojo del huracán y que el reconocimiento de la ruptura de esta simetría conducirá a un cambio de paradigma en la física fundamental. El nuevo estudio es un paso adelante en esa dirección.

El problema es que, seguramente, nunca podremos acceder a ese más allá de nuestro universo: tendría que ser posible viajar al pasado a través del espacio tiempo, cruzar la singularidad gravitacional del Big Bang y desembarcar en el otro universo.

Eso no significa que la teoría que sustenta a este universo complejo no pueda ser demostrada, señalan los investigadores. Una pista importante pueden ser las ondas gravitatorias primordiales, que inundaron nuestro universo en los primeros momentos de su nacimiento.

Según el modelo propuesto, esas ondas gravitatorias no deberían existir: si no hubo inflación cósmica, tampoco hubo ondas gravitacionales primordiales.

Llevamos buscando esas ondeas desde hace mucho tiempo, pero no las hemos detectado directamente (solo existen detecciones indirectas sólidas de estas ondas). Si nunca se confirmara su existencia real, podría ser una pista de que realmente nuestro universo tiene su propio más allá, según los investigadores.

Esta teoría lleva unos años rodando entre los círculos científicos, despertando diversas reacciones. Sus autores tuvieron que convencer a sus pares para que la primera versión de su teoría fuera publicada en 2018.

Ahora la han madurado aún más en otra versión que han publicado este año. Pero al modelo propuesto todavía le queda un largo trayecto para que pueda considerarse consistente. Aunque no por ello pierde su atractivo.

REFERENCIAS

The Big Bang, CPT, and neutrino dark matter. Latham Boylea, Kieran Finn, Neil Turok. Annals of Physics, Volume 438, March 2022, 168767. DOI:https://doi.org/10.1016/j.aop.2022.168767CPT -Symmetric Universe. Latham Boyle, Kieran Finn, Neil Turok. Phys. Rev. Lett. 121, 251301; 20 December 2018. DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.251301

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