Okay, se eu estiver certo, de acordo com a teoria do Big Bang, o universo começou como uma bola de matéria altamente concertada. Bem, de onde veio essa matéria? Quero dizer, de onde veio o material para criar tudo no Universo? Apareceu ou algo assim? (Por favor, responda! Isso tem me incomodado por ANOS!)

No começo, ainda não havia matéria alguma. No entanto, havia muita energia na forma de luz, que vem em pacotes discretos chamados de fótons. Quando os fótons têm energia suficiente, eles podem se decompor espontaneamente em uma partícula e uma antipartícula. (Uma antipartícula é exatamente o oposto da partícula correspondente – por exemplo, um próton tem carga +e, então um antiproton tem carga -e). Isto é facilmente observado hoje em dia, pois os raios gama têm energia suficiente para criar pares electrões-anti-electrões mensuráveis (o anti-electrão é normalmente chamado de positrónico). Acontece que o fóton é apenas um de uma classe de partículas, chamadas os bósons, que se decompõem desta forma. Muitos dos bósons ao redor logo após o big bang eram tão energéticos que poderiam se decompor em partículas muito mais maciças como prótons (lembre-se, E=mc2, então para fazer uma partícula com uma grande massa m, você precisa de um bóson com um E de alta energia). A massa no universo veio de tais decadências.

A próxima pergunta a fazer é: para onde foi toda a antimatéria? Para cada partícula criada desta forma, existe exatamente uma antipartícula. Neste caso, deveria ter havido exatamente tanta antimatéria quanto matéria. Se isso fosse verdade, quando o universo tivesse arrefecido um pouco cada partícula teria encontrado uma antipartícula e combinado para formar um bóson (este processo é chamado aniquilação das partículas). Na verdade, este foi o destino da maioria destes pares – algo como 10 bilhões de partículas aniquiladas por cada uma que sobreviveu. A sobrevivência de uma fracção tão pequena era suficiente para formar toda a matéria do nosso universo. Em algum momento durante este processo, algo mais deve ter acontecido para causar a sobrevivência de mais partículas do que antipartículas (chamamos a isto a assimetria partícula-antipartícula).

Há muitas teorias que tentam explicar esta assimetria. Vou dar uma descrição muito breve de uma delas, chamada bariogênese eletroweak. (Entender isso requer muito mais informação de fundo do que eu tenho espaço para isso). Protões e nêutrons são partículas chamadas bariões, e bariogênese significa a criação de bariões. O entendimento atual da física das partículas, chamado modelo padrão, dita que hoje em dia o número de bariões é quase constante, com apenas uma pequena variação devido à tunelização mecânica quântica. No início do universo, no entanto, a temperatura era muito mais elevada, de modo que esta tunelização era comum e um grande número de bariões poderia ter sido criado. Electroweak refere-se ao período de tempo em questão, quando as forças eletromagnéticas e fracas estavam desacopladas de uma única força em 2 forças separadas (entre 10-12 e 10-6 segundos após a grande banda – a assimetria provavelmente se teria formado no final). Uma fonte adicional de bariões deve-se ao fato de que os leptões (outro tipo de partícula, incluindo elétrons) podem ser convertidos em bariões nesta época.

Esta página foi atualizada pela última vez em 27 de junho de 2015.