11 Higgs-Dependence Day: la maldita partícula de Dios

De: Francesc

A: Sonia

Hola, Sonia:

¿Cómo llevas el resfriado?

Ha llegado a mis oídos el rumor de que la presentación que se hará desde el CERN, este próximo miércoles, será un bombazo: ¡por fin hallada la «Partícula de Dios»! Ya veo los titulares...

Tampoco tengo muy claro lo que significa, pero después de nuestro viaje al CERN, lo que sí entendí es que para los físicos que llevan medio siglo en su busca y captura será un gran hito.

Espero con ganas tu opinión: ¿será el 4 de julio el día del bosón de Higgs?

Un beso,

Francesc

PD. Te llevaré equinacea, un remedio infalible contra los catarros.

De: Sonia

A: Francesc

Francesc:

¡Por supuesto que estoy al día de los rumores! Y de los nervios por que llegue ya el miércoles.

Habrá una conexión, vía webcast, para poder seguir en directo la presentación desde cualquier parte del mundo.

Tenía planeado subir a la universidad para compartir el momento con mis compañeros, pero con el trancazo que llevo encima, finalmente la veré desde casa. Si eres valiente y no te asustan mis virus..., ¿te animas a venir? Así pondré a prueba tu remedio infalible contra resfriados.

Respecto a mi opinión: seré prudente y esperaré al miércoles. El pasado diciembre los resultados fueron un poco decepcionantes para los impacientes que esperábamos noticias definitivas. Para mí fue un recordatorio del refrán popular: la paciencia es la madre de la ciencia. Sin embargo, y en confianza..., por lo que me ha llegado de amigos que tengo en el CERN, estoy de acuerdo con lo de que será un bombazo.

También estoy de acuerdo con que la frase de «Hallada la Partícula de Dios» será un buen titular, pese a que dentro de la comunidad de físicos de partículas no gusta esta expresión. No hay nada en esta partícula que se relacione con textos sagrados, ni con ningún concepto que la una a Dios.

Este apodo divino tiene su origen en una anécdota curiosa. El premio Nobel Leon Lederman escribió un libro divulgativo que llevaba como título: La Partícula de Dios: Si el universo es la respuesta, ¿cuál es la pregunta?

En realidad, el título que Lederman había escogido era «La Partícula Maldita», pero a su editor no le gustó y decidió cambiarlo a su antojo. Con el objetivo de vender más libros, pensó que «Partícula de Dios» era más comercial que «Partícula Maldita». Y, al menos, debemos reconocer que a nivel de marketing acertó, pues con ese apodo ha causado tanto furor —como confusión— en los medios de comunicación.

Lo dicho, si eres valiente y te decides, nos vemos el 4 de julio a las 8.30 de la mañana en casa para un «desayuno con partículas de Higgs».

Un beso,

S.

Ocho y media de la mañana, el ordenador ya está conectado y listo para enlazar con el webcast del CERN. La tetera preparada y unos bocadillos para aguantar la mañana sin tener que distraernos por nada. Todo a punto para el gran día.

Suena el timbre de casa. Francesc ha sido puntual.

—He llegado a la conclusión —exclama antes de que pueda decir nada— de que prefiero correr el riesgo de contagiarme con tus virus a que pase un día histórico ante mis narices y no me entere de nada. Vengo con la condición de que me expliques con detalle todo lo que pase hoy.

—¡Trato hecho, amigo! Pregunta todo lo que quieras.

—Te arrepentirás de esta oferta... Por mí puedes empezar desde el principio. ¿Qué es esto del bosón de Higgs? ¿Por qué tantos físicos vais tras una partícula tan diminuta?

—Bien —digo tomando asiento—, tú lo has querido, empecemos por el principio... El ser humano se ha preguntado, desde los inicios de las civilizaciones: ¿de qué está hecho el cosmos?, ¿qué lo mantiene unido?

—Cierto —añade Francesc—. Leí en un artículo que en la antigüedad se creía que la materia estaba compuesta por «ladrillos» primordiales de distintos tipos. El filósofo griego Empédocles, en el siglo V a.C., tomaba como elementos fundamentales el fuego, el aire, el agua y la tierra. En contraposición a estas ideas, Demócrito planteó la teoría del átomo: el último componente indivisible de la materia.

—Y si me permites, daremos un salto gigantesco en la historia, esta vez sin máquina del tiempo —digo mientras Francesc mira de reojo las escaleras que suben al estudio—. Nos trasladamos a 1897, cuando Thomson descubre el electrón. El átomo no es el último elemento, pues su nueva partícula órbita alrededor de un núcleo.

—Y, por lo que me has contado, eso sólo fue el principio, pues el núcleo se compone de protones y neutrones, que a su vez están compuestos por mis amigos los quarks.

—Veo que esta parte de la lección te la sabes al dedillo... Toda esta colección de partículas, como te explicamos en nuestra visita al CERN, está bien ordenada gracias al Modelo Estándar. Este modelo nos explica cómo está formada la materia y las fuerzas que existen en el universo.

—Todas menos la de la gravedad.

—¡Exacto! Y tampoco logra responder a una pregunta que nos podría parecer muy fundamental: ¿por qué algunas partículas tienen masa, como el electrón, y otras, como el fotón, carecen de ella? —Francesc me mira con cara de pasmo—. Pues el bosón de Higgs apunta precisamente en esa dirección.

El sonido procedente de mi ordenador nos interrumpe. La retransmisión ha empezado. Son las 8.50 de la mañana. Vemos al profesor Higgs entrar en el auditorio del CERN.

—La sala está repleta hasta los topes —comenta Francesc—, ¿cuánta gente se habrá quedado fuera? Con la multitud que debe de estar siguiendo esta conferencia, deberían haber alquilado el estadio de Ginebra...

—El auditorio es muy pequeño —coincido con él—, una muestra de que en los años cincuenta la familia de físicos de partículas era bastante reducida... Hoy la mayor parte está ocupada por periodistas. El resto de los científicos y muchos de mis amigos del CERN la están siguiendo a través de la web, como nosotros.

—Es irónico que se inventase precisamente en el CERN. ¿Crees que Tim Berners-Lee había llegado a imaginar este momento?

El director general del CERN, Rolf Heuer, toma la palabra para hacer la apertura oficial con una breve introducción. Enseguida cede el turno a Joseph Incandela, el portavoz del experimento CMS, que empieza a soltar numerosos datos y palabras técnicas.

Francesc, a mi lado, se agita inquieto en el sofá. No quiere interrumpirme, pero sé que no aguantará mucho antes de dormirse, y quiero que éste también sea un día especial para él, por muy de letras que sea.

—¿Te importa si aprovecho la primera parte de la presentación, que es muy técnica, para proseguir con la historia del bosón de Higgs?

—¡Por favor! —responde aliviado—. Nos habíamos quedado en algo así como el eslogan de Telepizza: el secreto está en la masa.

—Sí, señor. El Modelo Estándar de partículas no explica por qué algunas partículas, como el fotón, no tienen masa y otras, como los quarks, sí la tienen. En los años sesenta, un grupo de físicos, entre ellos Peter Higgs, postularon la existencia de un mecanismo que sería el encargado de otorgar la propiedad de la masa.

—Algo así como un repartidor de kilos —dice mi amigo mientras asiento con la cabeza.

—Del mismo modo que existe un campo electromagnético que afecta a las partículas, también hablamos del campo de Higgs, que les da la propiedad de «masa».

—Vuelves a hablar raro.

—Bien, pongamos una analogía fresquita, ahora que llega el calor del verano. Imagina que este campo de Higgs es una piscina pequeña, de esas en las que haces pie. ¿Has intentado alguna vez cruzarla corriendo?

Mi amigo asiente y yo prosigo con mi explicación.

—Cuesta mucho atravesarla, mucho más que si la cruzas nadando a crol, ¿verdad? Podríamos decir que es como si «pesases» mucho más. Pues las partículas reaccionan de un modo parecido a este campo de Higgs.

—Así que el fotón pasa nadando como si fuese un pececillo mientras que el electrón cruza torpemente y de pie esta piscina de Higgs... Pero, Sonia, tú me estás hablando todo el rato del campo de Higgs, sin embargo, siempre he oído hablar del bosón de Higgs, y no de su campo.

—Cuando hablamos de un modo «poco preciso» decimos que el bosón de Higgs es el responsable de que las partículas tengan masa; sin embargo, si queremos ser rigurosos, no es este bosón el que les otorga la masa sino su campo.

—¿Y por qué entonces no se habla siempre del campo, que es el importante?

—Porque es el bosón de Higgs lo que podemos detectar en aceleradores de partículas como el LHC. El campo de Higgs lo puedes imaginar también como el aire. El aire está en toda esta habitación, igual que el campo de Higgs está en todas partes. Sin embargo, hasta que no abro esta ventana y genero una pequeña brisa, no eres consciente de su existencia.

—Cierto, pero ahora ciérrala o tu resfriado pasará a ser una faringitis...

Hago caso a la recomendación de mi amigo y prosigo con mi explicación.

—Siguiendo con la metáfora del aire, si junto mis palmas con rapidez —digo mientras doy una palmada con mis manos—, provoco una pequeña perturbación en el aire. Esta perturbación no son más que ondas, que llegan en forma de sonido a tus oídos, donde es detectado. Recuerda que, en física cuántica, las ondas también son partículas.

—Te sigo.

—Lo que experimentan en el LHC es algo parecido a lo que he hecho con el aire: aceleran protones en direcciones opuestas y a velocidades cercanas a la luz. Los hacen colisionar del mismo modo que yo he chocado las palmas de mis manos. En esas colisiones perturban el campo de Higgs creando estas partículas llamadas «bosones de Higgs», y son precisamente éstos los que podemos detectar. Es la prueba de que este campo existe.

Nos interrumpe en ese instante el vídeo que se está proyectando en el ordenador. El público del auditorio del CERN aplaude con entusiasmo. Incandela ha presentado sus resultados: evidencias de una partícula de masa cercana a 125 GeV/c² decayendo en dos fotones, evidencias de una partícula de masa similar decayendo en dos pares de leptón-antileptón. El aplauso se torna masivo cuando Incandela muestra el siguiente dato: cinco sigmas.

Contagiada al instante por el entusiasmo que se genera en el lejano auditorio del CERN, me levanto del sofá y me sumo al aplauso.

—Me siento como si estuviese presenciando el Mundial y no me enterase de cuándo se marca un gol —confiesa Francesc, que me observa anonadado—. Traducción, ¡por favor!

—Detectar este bosón no es fácil. Cuando hacemos colisionar los haces de protones no siempre obtenemos el bosón de Higgs. Es como si hiciésemos chocar dos sandías, una contra la otra, y necesitásemos que las minúsculas pepitas que hay dentro colisionasen también a la perfección.

—Difícil, lo reconozco.

—Por desgracia, el bosón de Higgs no se puede observar directamente. No es tan sencillo como decir: ¡míralo, ahí está! Este bosón es muy inestable, es decir, se desintegra muy rápidamente transformándose en otras partículas. Por ejemplo, el bosón de Higgs se puede desintegrar en dos fotones de alta energía. Son precisamente estas partículas resultantes las que los científicos del CMS han detectado. Por eso Incandela habla todo el rato de fotones y pares de leptones-antileptones. Con estas partículas en las que se desintegra Higgs, los científicos hacen un trabajo a lo Sherlock Holmes. Igual que el detective y su ayudante reconstruyen lo sucedido en el escenario del crimen gracias a las huellas y las pistas que dejan los esquivos ladrones, los físicos reconstruyen lo que ha sucedido a partir de millones y millones de colisiones, de distintas partículas y datos.

—Elemental, querido Watson.

Volvemos a prestar atención al ordenador. Es el turno de Fabiola Gianotti, portavoz del experimento ATLAS. Del mismo modo que su colega, empieza presentando detalles técnicos que hacen que mi compañero se pierda.

Mientras tanto, Fabiola continúa con la presentación de los resultados de ATLAS. Por curiosidad, Francesc decide seguir los comentarios que se suben a Twitter con el hashtag #Higgs, que ha alcanzado el puesto de trending topic del día. La anécdota curiosa es que #comicsans se posiciona rápidamente en las primeras posiciones de Twitter.

—Sonia, mira cuánta gente pendiente del tipo de letra que está usando Gianotti en su presentación. Al parecer, la Comic Sans no es la que da más seriedad a los Power Point. Mira lo que dice este tweet —añade mientras se aguanta la risa—: «Cada vez que usas Comic Sans en un Power Point, Dios mata al gato de Schrödinger. Por favor, pensad en el gato». Imagino que muchos de éstos no podían seguir el contenido, como yo, y se distraen con lo primero que pueden.

—Ahí le has dado —digo riendo—. Tampoco me parece tan terrible. La Comic Sans fue hecha para niños y es muy sencilla de leer.

—Bueno, reconocerás que leer algo así como «la máxima desviación del fondo de los decaimientos a cuatro leptones» en una tipología de letra diseñada originalmente para niños es un poco raro.

Nos concentramos, de nuevo, en las palabras de Fabiola. ATLAS ha encontrado señales de una nueva partícula de masa cercana a los 125 GeV/c², que decae en dos fotones y cuatro leptones. No se oye una mosca en el auditorio, todos están pendientes de las palabras de Fabiola: de un modo independiente, ATLAS y CMS han descubierto una nueva partícula compatible con el bosón de Higgs.

Por unos instantes reina el silencio. Yo aguanto la respiración, consciente de lo que la representante de ATLAS acaba de anunciar. Francesc, a mi lado, mira intermitentemente al ordenador y a mí, para interpretar lo que está sucediendo.

Fabiola dirige su mirada a Rolf Heuer, el director del CERN, que está de pie a su lado y afirma con un tono informal al mismo tiempo que jovial: «Creo que lo tenemos».

Euforia general.

El auditorio entero estalla de alegría, aplausos e incluso lágrimas de emoción por parte de algunos de los asistentes. En casa, yo ya estoy saltando encima del sofá, aplaudiendo hasta que me duelen las manos y Francesc, a mi lado, contagiado por el entusiasmo del momento, grita «GOOOOOOOL» a todo pulmón y con los brazos en alto.

No puedo evitar emocionarme, igual que algunos de los presentes en el auditorio. Pensar que hace diez años yo estaba trabajando para que este proyecto tirase adelante me llena de emoción, aunque mi contribución fuese tan pequeña como la diminuta partícula que acaba de ser descubierta.

—Enhorabuena —dice Francesc orgulloso— por la parte que te toca.

—Amigo mío, hoy acabamos de asistir a un hito histórico. Como te explicaba antes, se ha podido determinar que el bosón existía gracias a los análisis estadísticos de los millones de datos que se obtienen de las colisiones. La cantidad de sigmas nos dice si estos resultados salen por chiripa o si realmente hay un bosón ahí. Cinco sigmas es como estar un 99,9999 % seguros.

—Pues sí que sois rigurosos, los físicos.

—Por supuesto, fíjate lo que está diciendo el director del CERN en la rueda de prensa: «Como persona, sí que le puedo decir que tenemos el bosón de Higgs. Como científico, sólo puedo decir que lo es con una alta probabilidad». Ésa es la precisión de la ciencia.

El director del CERN explica a los periodistas que ahora es momento de comprobar si el bosón de Higgs encontrado es realmente el que predice el Modelo Estándar o si es algún bosón de Higgs más exótico.

—¿A qué se refiere con esto, Sonia?

—De momento sabemos que lo que tenemos ahí, con una gran probabilidad, es un bosón de Higgs. Pero no sabemos si se comportará exactamente como predice la teoría. Es como si vieses a un amigo de la infancia de lejos. Le reconoces, pero necesitas acercarte para verificar si es él y no un primo o un hermano que se le parezca.

—Y un día histórico, como bien dices. Pero... ¿y ahora qué? Me refiero a que el objetivo del gigantesco LHC era encontrar el bosón de Higgs y no habrá más sorpresas con este gran acelerador.

—¡Qué va! Éste era sólo uno de los objetivos del LHC, cierto que el más esperado, pero todavía quedan muchas preguntas que este gran acelerador de partículas puede contestar. Pero, si te parece, lo dejamos para después, ahora hay que ir a comer y celebrarlo.

—¡Genial!

¿Cómo se comporta un antiuniverso?

Todo lo que vemos a nuestro alrededor está formado de aquello a lo que llamamos materia, compuesta por partículas. Sabemos ahora que en nuestro universo también existe la antimateria, formada por antipartículas. Cada partícula de materia tiene su equivalente en antipartícula. Éstas son una versión gemela de las partículas: igual masa pero carga opuesta.

Cuando se crea o nace una partícula, lo hace también su antipartícula, de modo que al iniciarse nuestro universo debía de haber una cantidad equivalente de materia y antimateria. Sabemos que cuando una partícula entra en contacto con su antipartícula, ambas se aniquilan entre sí liberando una gran cantidad de energía en forma de radiación. Vamos, que si un día os encontráis con vuestro anti-yo, mejor no le deis la mano...

La pregunta es: si materia y antimateria se aniquilan al entrar en contacto, ¿no debería haberse destruido todo tras el Big Bang? ¿Cómo consiguió una porción de materia sobrevivir y crear el universo que hoy conocemos? ¿Tiene la naturaleza un favoritismo hacia la materia?

Los experimentos que se llevan a cabo en el LHC, en particular el LHCb, indagan sobre el motivo por el que la materia «ganó» la partida a la antimateria, así como las diferencias fundamentales entre ambas.

¿Se comportan de forma distinta? ¿Interaccionan de un modo distinto con las fuerzas que conocemos? ¿Podría la antimateria subir hacia los cielos por la fuerza de la gravedad en vez de caer hacia el suelo?

En su popular novela Ángeles y demonios, protagonizada en el cine por Tom Hanks, el célebre autor de best sellers planteaba la posibilidad de que unos terroristas robaran del CERN un cuarto de gramo de antimateria, que tendría un poder destructivo equivalente a media bomba de Hiroshima.

Lo que para el autor de El código da Vinci es una idea atractiva y a la vez temible, choca con dos improbables, si atendemos a cómo se obtiene y se almacena la antimateria:

• Dado que en el LHC se produce diariamente una cantidad ínfima de antimateria, para juntar un cuarto de gramo el CERN necesitaría trabajar a todo gas varios millones de años con un gasto de energía descomunal. Se calcula que toda la antimateria generada en este laboratorio desde su creación hasta 2009 llegaría sólo para encender una bombilla durante un minuto.

• En el caso de existir ese cuarto de gramo, no se podría llevar en una simple maleta, como quien roba unos diamantes. Puesto que la antimateria se destruye al entrar en contacto con la materia, se necesitan enormes contenedores para confinarla en un campo magnético y así evitar que se aniquile todo. De hecho, la pequeñísima cantidad de antimateria que se produce en el CERN necesita de varias salas con un altísimo consumo energético para su conservación.

La antimateria fue propuesta por primera vez por Paul Dirac en 1928, al combinar ecuaciones de la relatividad especial y la física cuántica con el objetivo de describir el movimiento del electrón alrededor del núcleo atómico.

Su ecuación planteó una solución sorprendente: debía de existir un antielectrón (o positrón) para cada electrón, que tendría la misma masa pero carga opuesta. Dirac asumió entonces la existencia de una antipartícula para cada partícula, idea que le llevó a especular, en la lectura de su Premio Nobel, sobre la existencia de un antimundo, igual que el nuestro, pero formado por antimateria.

Pocos años más tarde, en 1932, C. D. Anderson detectaría el positrón gracias a su estudio sobre rayos cósmicos. A partir de ese momento se inició la búsqueda, con gran éxito, de todo tipo de antipartículas. Pero el gran paso, que nos llevaría de las antipartículas a la antimateria, se dio en el CERN, en 1995, al crearse los primeros átomos de antimateria.

Casi medio siglo después de su demostración teórica, la producción de antimateria sigue siendo difícil y muy costosa. De hecho, se trata sin lugar a dudas de la sustancia más cara del mundo: generar un solo miligramo de antimateria cuesta 60.000 millones de dólares aproximadamente.

El CERN, aparte del acelerador de partículas LHC, tiene también otros proyectos de investigación, como lo es ALPHA. Este proyecto consiguió en 2011 producir y retener 300 átomos de antihidrógeno durante 16 minutos. Pese a que no nos parezca mucho, 1.000 segundos es una eternidad en el mundo de los átomos. Retener antimateria durante tanto tiempo permitirá, en un futuro cercano, poder experimentar con ella y así lograr comprender cómo se comporta.

Además de permitirnos entender el origen del universo, la antimateria puede utilizarse de forma muy beneficiosa; por ejemplo, para destruir tejidos cancerosos de un modo efectivo.

Como combustible, algunos teóricos han estimado que bastarían 10 miligramos de antimateria para llevar una nave a Marte. Sin embargo, nos enfrentamos a un gran reto de eficiencia: cuesta más energía generar esos 10 miligramos de antimateria que la que ésta nos ofrecería para poder llegar a Marte. Para bien o para mal, aún estamos muy lejos de obtener una cantidad así y desarrollar una tecnología que nos permita aprovechar sus ventajas.

¿Cómo era la «sopa» primordial del Big Bang?

La observación de las estrellas nos permite ver cómo era el universo 400.000 años después del Big Bang, pero tenemos dificultades para retroceder a ese momento inicial del que se ocupa el libro de Steven Weinberg. Ésta es justamente la finalidad del colisionador de hadrones LHC: reproducir a pequeñísima escala lo que sucedió al inicio de todo, conocer los secretos del Big Bang.

Los teóricos piensan que al principio se creó un cóctel de quarks, las partículas elementales de la materia. En el universo que conocemos los quarks están confinados, gracias a los gluones, en los protones y los neutrones que forman los núcleos de los átomos. Sin embargo, en el Big Bang, debido a la altísima temperatura, los gluones que mantenían unidas estas partículas no estaban confinados en los protones y los neutrones. En la extremadamente caliente y densa «sopa primordial», los quarks y los gluones eran partículas libres. No existían ni átomos, ni estrellas, ni vida, ni civilización, sino tan sólo una inmensa bola de fuego.

En el acelerador de partículas, en el experimento ALICE (siglas de A Large Ion Collider Experiment) se recrea el llamado plasma de quarks y gluones para comprender cómo pasamos del CAOS de esa sopa primordial al COSMOS que hoy en día empezamos a conocer. Una transformación de la que no sólo somos testigos, sino también fruto.

¿Existen otras dimensiones?

En nuestra vida cotidiana identificamos con facilidad las tres dimensiones espaciales: alto, ancho y largo (por ejemplo, cuando intentamos hacer entrar nuestra maleta como equipaje de mano en el avión). A estas tres dimensiones espaciales, Einstein añadió una cuarta que también nos resulta familiar: el tiempo. Sin embargo, teorías posteriores plantean la existencia de otras dimensiones suplementarias del espacio.

La teoría de cuerdas y la de supercuerdas, como si de una sinfonía cósmica se tratase, defiende que todas las partículas están formadas por hilos de energía llamados «cuerdas». Del mismo modo que cuando tocamos un violín podemos generar las distintas notas, el modo en que se organizan estas cuerdas dará como resultado las distintas partículas.

Esta teoría es una de las candidatas para unificar todas las fuerzas de la naturaleza. Cumplir el sueño de una teoría única, la quimera de la ciencia. Sin embargo, para que sea válida nos plantea que podemos convivir en una realidad de once dimensiones, según los cálculos matemáticos, y universos paralelos muy cercanos.

En los detectores de partículas del CERN se buscarán signos de estas dimensiones extra.

Teoría de la inflación

La existencia de universos alternativos ha ganado fuerza en los últimos años. La teoría cosmológica actual nos dice que nuestro universo se formó a partir de una singularidad en una región diminuta del vacío primordial. Fruto de una gran explosión llamada «Big Bang» y de una expansión exponencial llamada «inflación», nuestro universo evolucionó hasta lo que es hoy en día.

Este mismo vacío primordial estaría generando constantemente universos en los cuales las leyes de la física podrían ser completamente distintas, dando lugar a universos de lo más exótico. Incluso alguno de ellos podría albergar, por qué no, vida.

Dejando libre nuestra imaginación, podríamos crear nuestro propio baby-universe sólo con calentar un puntito, más pequeño que una mota de polvo, un trillón de trillones de veces. Con ello estaríamos fabricando nuestro propio Big Bang. Por desgracia —o por fortuna—, nuestro recién creado universo se esfumaría hacia otra dimensión en menos de 10^-37segundos.

Burbuja de Hubble

Cuando pensamos en el universo, la mayoría imaginamos un inmenso espacio oscuro más allá de la protección de nuestro hogar, el planeta Tierra. Sin embargo, para los cosmólogos el universo es la parte del universo que podemos llegar a «ver», una esfera de unos 14.000 millones de años luz: nuestra «burbuja de Hubble». Todo lo demás nos resulta invisible.

Pero que no lo podamos ver no significa que no exista. ¿Es posible que en este gran océano cósmico haya otras esferas como la nuestra, albergando un Sistema Solar paralelo con una Tierra igual a la nuestra? ¿Existiría entonces una civilización igual a la nuestra y alguien también leyendo este libro?

Múltiples mundos

En física cuántica, la teoría de múltiples mundos de Hugh Everett considera que los distintos estados de superposición (gato vivo y gato muerto) continúan existiendo en distintos universos. En un universo el gato estará vivo y en el otro estará muerto. Las distintas posibilidades se desarrollan en realidades paralelas que crean diferentes mundos que se van ramificando. De ese modo se evita el problema de la medida de la teoría cuántica, pese a que el coste es una inmensidad de universos alternativos.

Tal como bromeaba un divulgador científico, puesto que las probabilidades son infinitas y se están dando todas a la vez, en algún universo Andorra está ganando ahora mismo todas las medallas de unas olimpiadas y Elvis sigue vivo y es presidente de Estados Unidos.

¿Qué es la materia oscura?

Todo lo que vemos en el universo, desde una mota de polvo hasta una galaxia, se compone de partículas de materia que, según los cálculos derivados de la velocidad de expansión del universo, sólo forma el 4 % del cosmos. Y aquí está el problema: ¿qué es el 96 % restante?

Se trataría de lo que se denomina «materia oscura» (en un 21 %), y de la consiguiente energía oscura (en un 75 %), que aunque teóricamente esté demostrada su existencia —de otro modo no saldrían los números—, está resultando altamente difícil de detectar.

La hipótesis fue planteada por Fritz Zwicky, en 1933, al observar que la velocidad a la que se expande nuestro universo es mucho mayor a la que debería ser con la masa conocida. Si nuestro modelo cosmológico actual es acertado, tienen que existir esta materia y esta energía oscuras.

Pese a seguir avanzando a pasos de gigante en la comprensión del cosmos, debemos reconocer con humildad que hay muchas cosas que ignoramos completamente, como ese 96 % que trae de cabeza a los científicos.

Desconocemos de qué está formada la materia oscura, pues no la podemos ver ni detectar, al no interaccionar con ninguna de las fuerzas conocidas. Por otro lado, la energía oscura simplemente existiría en el espacio vacío.

Los detectores ATLAS y CMS, ambos situados en el LHC, esperan poder encontrar algún día la composición de esta desconocida materia oscura.