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El universo está permeado por un campo llamado campo de Higgs, que le da a todo su masa.
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Pero el campo de Higgs no es completamente estable, y si formara una “burbuja”, cambiaría la realidad a tal grado que todo lo que hay en esa “burbuja” dejaría de existir.
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Un equipo de científicos ha argumentado ahora que la existencia de agujeros negros primordiales debería haber desencadenado el “burbujeo” del campo de Higgs hasta tal grado que nada debería haber sido capaz de formarse jamás.
Los primeros días del universo están envueltos en misterio. Después de todo, no podemos retroceder en el tiempo y comprobarlo por nosotros mismos. En cambio, estamos limitados a reconstruir la historia más temprana de nuestro cosmos a partir de pistas, ecos y ondas difusas que se propagan hacia el infinito.
Como resultado, los modelos que creamos de estos primeros tiempos a menudo son cuestionados por nuevas observaciones matemáticas o físicas que desafían las piezas que hemos colocado en su lugar hasta ahora. Y recientemente, un equipo de físicos hizo exactamente eso. Según su nuevo estudio, ahora aceptado para su publicación en la revista Letras físicas B—Si muchos de nuestros modelos actuales fueran correctos, no existiríamos en absoluto. Nada existiría. Tal como están las cosas ahora, el universo entero debería haberse aniquilado.
Pero, obviamente, el universo tiene no se aniquiló a sí misma. Después de todo, estamos aquí para hacer todas estas preguntas inquisitivas. Entonces, ¿qué pasa?
Todo se reduce a dos objetos: los agujeros negros primordiales y la partícula del bosón de Higgs.
El descubrimiento del bosón de Higgs en 2012 se considera uno de los grandes triunfos de la física moderna. Esto se debe, en gran medida, a que confirmó la existencia del campo de Higgs, un campo muy parecido a la electricidad o al magnetismo que literalmente da masa a los objetos. Es mecánica cuántica complicada, pero todo se reduce a esto: si no hay campo de Higgs, no existe nada en absoluto.
Todo esto para decir que el campo de Higgs es increíblemente importante, y es increíblemente importante. como están las cosas. Porque aquí hay un dato curioso que no es existencialmente aterrador en absoluto: teóricamente, el campo de Higgs podría cambiar.
“No es probable que el campo de Higgs se encuentre en el estado de energía más bajo posible en el que podría estar”, dijo Lucien Heurtier, uno de los investigadores del nuevo estudio, en un artículo para La conversación“Eso significa que, en teoría, podría cambiar de estado y caer a un estado de menor energía en un lugar determinado. Sin embargo, si eso sucediera, alteraría drásticamente las leyes de la física”.
Básicamente, Heurtier explicó que si el campo de Higgs cayera a un estado de energía más bajo, causaría la formación de pequeñas “burbujas” de espacio que estarían sujetas a reglas de física completamente diferentes a las del universo tal como lo conocemos.
“En una burbuja de este tipo”, escribió, “la masa de los electrones cambiaría de repente, y lo mismo ocurriría con sus interacciones con otras partículas. Los protones y neutrones, que forman el núcleo atómico y están hechos de quarks, se dislocarían de repente. Básicamente, cualquiera que experimentara un cambio de este tipo probablemente ya no podría informar al respecto”.
Afortunadamente, eso no va a suceder en un futuro próximo, por lo que no hay por qué alarmarse. Pero la idea plantea un problema: en muchos de nuestros modelos actuales del universo primitivo, eso ya debería haber sucedido.
Y eso se debe al segundo objeto: el agujero negro primordial. Los agujeros negros primordiales son objetos hipotéticos muy parecidos a los agujeros negros que vemos hoy, pero con órdenes de magnitud más pequeños en masa: podrían ser tan pequeños como un gramo. Según muchos modelos actuales, se formaron en el segundo después del Big Bang, durante una era conocida como inflación. Las regiones del universo eran tan densas en ese momento que habrían podido colapsar sobre sí mismas y formar estos diminutos agujeros negros sin la ayuda de una supernova. Simplemente… ¡shwoomp! Directamente en un agujero negro.
Ahora bien, estas cosas, si es que alguna vez existieron, tuvieron una vida corta. Se habrían incendiado y evaporado con bastante rapidez. Pero según Heurtier y su equipo, habrían existido el tiempo suficiente para tener un impacto increíblemente poderoso en el campo de Higgs.
¿Esas burbujas que mencionamos antes? ¿Las que destruyen el universo? Sí, los agujeros negros primordiales deberían haber hecho que aparecieran por todas partes.
El equipo de investigación afirma que si los agujeros negros primordiales existieron durante este período temprano de inflación, como sugieren muchos modelos actuales, el campo habría estado burbujeando como una lata de refresco agitada. Tanto, de hecho, que nada debería haber sido capaz de formarse en primer lugar.
Pero existimos, como todo lo que nos rodea. ¿Dónde nos deja eso?
Heurtier y su equipo proponen dos respuestas a esta noticia. La primera es que nuestros modelos están equivocados y que deberíamos descartar por completo la idea de los agujeros negros primordiales. Después de todo, sabemos con certeza que el campo de Higgs existe, por lo que si hay un problema, debe estar en los agujeros negros primordiales.
¿Verdad? Bueno, no. definitivamenteEl otro escenario que plantea el grupo es que nos estamos perdiendo algo de física seria, es decir, que hay algo importante que no entendemos sobre el funcionamiento del campo de Higgs. Esa suele ser una opción en la física de alto nivel: tal vez haya alguna ley, comportamiento, fuerza o partícula que aún no conocemos y que resolverá todo el asunto.
Sin duda, este no será el último equipo que investigue las interacciones teóricas entre el campo de Higgs y los agujeros negros primordiales. Tal vez esta nueva comprensión se sostenga, o tal vez no. Pero esa es la mejor parte de la ciencia: uno puede, y debe, cuestionarlo todo. ¿Quién sabe qué misterios desvelará?
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