Eposodio 91: Agradecidos por la bariogénesis

¡Un episodio nuevo cada lunes!

Transcripción de Comic

Pánel 1
Alienígena 2: ¿Cuándo apareció la materia de la que está hecho el Universo?
EPO: La bariogénesis occurió en el periodo justo después de la inflación.
Alienígena 1: …justo después de la inflación. Continúa.

Pánel 2
Alienígena 2: Espera, ¿la bario qué?

Pánel 3
Alkina: Conforme el Universo se expandía y se enfriaba, las partículas y antipartículas se formaron y se aniquilaron unas a otras. Este es el proceso llamado bariogénesis.
Alienígena 2: Algo debió causar que hubieran más partículas y menos antipartículas, o no estaríamos aquí.

Pánel 4
Alkina: Afortunadamente así fue.
Alienígena 2: ¿Cuál es el mecanismo que causó tal asimetría?

Pánel 5
Alkina: ¿Epo?
EPO: Buscando…esa información está en la parte corrupta de mi base de datos.

Pánel 6
Alienígena 2: Nosotros podemos ayudarles a recuperar esa información.
Alienígena 1: Negativo. Acción fuera del alcance de nuestra misión.

¿Qué significa eso?

Partículas/antipartículas – Se refiere, en este contexto, a la unidad básica de la materia que existía justo después del principio del Universo. Las antipartículas y las partículas tienen masas idénticas, pero tienen cargas eléctricas opuestas. Cuando una partícula se combina con su antipartícula se aniquilan mutuamente creando pura energía.

Bariogénesis – Es el nombre dado al proceso que ocurrió después de que al principio del Universo las partículas y las antipartículas hayan sido creadas en números iguales. Ya que las partículas y las antipartículas se aniquilan mutuamente, algún mecanismo debe haber causado que hayan quedado más partículas que antipartículas en el Universo. La creación de más materia ordinaria que antimateria es conocida como bariogénesis.

¡En nuestra lengua por favor!

¿Cómo sabemos que las partículas y las antipartículas fueron creadas durante el Big Bang? ¿Porqué no es suficiente que el Universo tenga solamente materia sin que haya antimateria? Para contestar estas preguntas exactamente se requiere recurrir a física de partículas compleja, pero aquí está a grandes razgos.

En el comienzo del Universo, solamente existía la energía proveniente del Big Bang. Si recuerdas la ecuación de Einstein, E = mc2, la materia y la energía son intercambiables. Conforme el Universo se expandió y se enfrió, la energía se convirtió en materia. Muchos tipos de partículas tienen carga eléctrica. Por ejemplo, un protón tiene carga positiva y un electrón tiene carga negativa.

Hay una regla en la física de partículas que dice que la suma de las cargas en una interacción tiene que mantenerse constante. Esta regla también es conocida como conservación de la carga. Cuando la energía, la cual no tiene carga, se transforma en una partícula con una carga positiva, una antipartícula de carga opuesta, negativa en este caso, también debe ser creada.

Quizá te estés preguntando – ya que sabemos que los electrones y los protones tienen cargas opuestas, ¿porqué eso no satisface la ley de conservación de la carga? Aún cuando los electrones y protones tienen cargas opuestas, sus masas son distintas, así que no son las antipartículas entre ellas. Además, las mediciones actuales muestran que los electrones y los positrones no parecen ser compuestos por otras partículas más pequeñas, pero son partículas fundamentales. Por otro lado, los protones (y los neutrones y sus antipartículas respectivas) están compuestos por partículas más pequeñas llamados quarks, que serán descritos en el episodio siguiente.