Bien, si estoy en lo cierto, según la teoría del Big Bang, el universo comenzó como una bola de materia muy concertada. Bueno, ¿de dónde salió esa materia? Es decir, ¿de dónde salió la materia para crear todo en el universo? ¿Apareció sin más o algo así? (¡Por favor, respondan! ¡Esto me ha estado molestando durante AÑOS!)

En el principio, todavía no había materia. Sin embargo, había mucha energía en forma de luz, que viene en paquetes discretos llamados fotones. Cuando los fotones tienen suficiente energía, pueden decaer espontáneamente en una partícula y una antipartícula. (Una antipartícula es el opuesto exacto de la partícula correspondiente; por ejemplo, un protón tiene carga +e, por lo que un antiprotón tiene carga -e). Esto es fácil de observar hoy en día, ya que los rayos gamma tienen suficiente energía para crear pares electrón-antielectrón medibles (el antielectrón suele llamarse positrón). Resulta que el fotón es sólo una de una clase de partículas, llamadas bosones, que decaen de esta manera. Muchos de los bosones que había justo después del Big Bang eran tan energéticos que podían decaer en partículas mucho más masivas, como los protones (recordemos que E=mc2, por lo que para crear una partícula con una gran masa m, se necesita un bosón con una alta energía E). La masa del universo procede de tales desintegraciones.

La siguiente pregunta que hay que hacerse es: ¿a dónde fue a parar toda la antimateria? Por cada partícula creada de esta manera, hay exactamente una antipartícula. En este caso, debería haber habido exactamente tanta antimateria como materia. Si eso fuera cierto, cuando el universo se hubiera enfriado un poco, cada partícula habría encontrado una antipartícula y se habría combinado para formar un bosón (este proceso se llama aniquilación de las partículas). En realidad, este fue el destino de la mayoría de estos pares: algo así como 10.000 millones de partículas aniquiladas por cada una que sobrevivió. La supervivencia de una fracción tan pequeña fue suficiente para formar toda la materia de nuestro universo. En algún momento de este proceso, debió ocurrir algo más para que sobrevivieran más partículas que antipartículas (lo que llamamos asimetría partícula-antipartícula).

Hay muchas teorías que intentan explicar esta asimetría. Voy a dar una descripción muy breve de una de ellas, llamada bariogénesis electrodébil. (Entenderla requiere mucha más información de fondo de la que tengo espacio). Los protones y los neutrones son partículas llamadas bariones, y la bariogénesis significa la creación de bariones. La comprensión actual de la física de partículas, llamada modelo estándar, dicta que hoy en día el número de bariones es casi constante, con sólo una pequeña variación debida a la tunelización mecánica cuántica. Sin embargo, en el universo primitivo la temperatura era mucho más alta, por lo que este tunelamiento era habitual y se podría haber creado un gran número de bariones. El término electrodébil se refiere al periodo de tiempo en cuestión, cuando las fuerzas electromagnética y débil se estaban desacoplando de una única fuerza en 2 fuerzas separadas (entre 10-12 y 10-6 segundos después del big bang -la asimetría probablemente se habría formado hacia el final). Una fuente adicional de bariones se debe a que los leptones (otro tipo de partícula, incluidos los electrones) pueden convertirse en bariones en esta época.

Esta página fue actualizada por última vez el 27 de junio de 2015.