Univers único o dos

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Un solo universo, o dos ?

** **¿Cuáles son las ideas especulativas de hoy ?

Dos referencias :

R. Foot y R.R. Volkas Phys. Rev. D Vol. 52 n°11, 1er déc. 1995
Z.G. Berezhiani y R.N. Mohapatra Phys. Rev. Vol. 52 n° 11 - 1er déc. 1995.

Estos dos trabajos están dedicados al problema de la deficiencia de neutrinos solares. Foot y Volkas piensan que el Universo está compuesto por dos "sectores", enantiomorfos. Ellos llaman al segundo sector un "sector espejo" (efecto Jonás, quizás...). Este segundo universo es P-simétrico (ver Física geométrica B, dedicada a la teoría de grupos). Foot y Volkas sugieren que la energía, en el centro del Sol, es transportada por neutrinos normales y "neutrinos espejo". Sugerirían extender nuestro universo incluyendo un sector P-simétrico. Desde la década de 1950 sabemos que nuestro universo no es perfectamente simétrico. Ver : T.D. Lee y C.N. Yang Phys. Rev. 104, 254 (1956)

Cuando ocurren procesos típicamente "derechos", durante un tiempo característico, el proceso simétrico, "izquierdo", simétrico espejo, implica un tiempo característico ligeramente diferente (la diferencia es de 10⁻⁹). Este proceso simétrico pertenece al mundo de la antimateria. Fue predicho y observado (premio Nobel). Esto se llama la violación del principio de paridad. Esto se refiere al "nuestro sector". Foot y Volkas sugieren la existencia de un universo gemelo, con una violación de paridad inversa. Suponen que el conjunto: nuestro sector más el sector espejo, forma una entidad completamente P-simétrica. El "sector espejo" de Foot y Volkas, es P-simétrico respecto al nuestro.

Como se presenta en Física geométrica B :
J.P. Petit & P. Midy : Geometrización de la antimateria por la acción coadunta de un grupo sobre su espacio de momentos. 4 : Grupo gemelo [Física geométrica B, 4, 1998].

Hemos construido un mundo gemelo CPT-simétrico. Siguiendo esta idea, el 50% de la energía liberada podría ser transportada por "neutrinos espejo CPT-simétricos".

Existe otra razón para intentar imaginar algo diferente del Modelo Estándar. En el universo muy primitivo, el mundo es comparable al tohu-bohu judío. Como dijo Steven Weinberg, en ese momento, el Universo es una mezcla de todos los tipos de radiaciones. Quiere decir que si uno encuentra fotones, neutrinos y antineutrinos, las partículas masivas (y sus antipartículas) se mueven a una velocidad muy cercana a la de la luz.

Los fotones generan pares partícula-antipartícula. Luego, estas últimas entran en colisión y se aniquilan, produciendo fotones de alta energía. Y así sucesivamente.

Luego, la expansión enfría los fotones, cuya temperatura de radiación varía como 1/R, R siendo la distancia media entre dos partículas. Cuando ya no tienen suficiente energía para producir pares, esta producción se detiene. Luego, la aniquilación destruye la materia y la antimateria, mediante un proceso irreversible.

La pregunta principal se convierte en:

• ¿Por qué estamos aquí, tú y yo? ¿Por qué esta lucha mutua no ha aniquilado completamente a las dos hermanas enemigas: materia y antimateria?

Respuesta ? Ninguna respuesta......

Perdido, la mitad del universo. Si alguien tiene información, por favor contacte inmediatamente un laboratorio de física teórica.

En 1967 el académico ruso Andréi Sakharov fue el primero en sugerir que la "cosmogénesis" podría haber producido dos universos en lugar de uno solo :

A. Sakharov : "Violación del CP y asimetría bariónica del Universo". ZhETF Pis'ma 5 : 32-35 (1967) ; Traducción JETP Lett. 5 : 24-27 (1967)
A. Sakharov : "Modelo cosmológico de varias hojas". Preimpresión del Instituto de Matemáticas Aplicadas, Moscú 1970
A. Sakharov : "Modelo cosmológico del Universo con inversión del vector tiempo". ZhETF 79 : 689-693 (1980) ; traducción en Sov. Phys. JETP 52 : 349-351 (1980)
A. Sakharov : "Estructura topológica de las partículas elementales y asimetría CPT" en "Problemas de física teórica", dedicado a la memoria de I.E. Tamm, Nauka, Moscú 1972, págs. 243-247

En la visión de Sakharov, las dos flechas del tiempo están invertidas. También sugirió que sus dos universos gemelos podrían ser enantiomorfos.

Hice lo mismo, diez años después, sin conocer los trabajos de Sakharov. Referencia :

[1] : J.P. Petit : Universos enantiomorfos con flechas del tiempo opuestas. Comptes Rendus de l'Académie des Sciences de Paris, t.284, série A, 1977, p.1315
(Universos enantiomorfos con flechas del tiempo opuestas)

[2] : J.P. Petit : Universos en interacción con su imagen en el espejo del tiempo . Comptes Rendus de l'Académie des Sciences de Paris, t.284, série A, (6 de junio) 1977, p.1413
(Universo interactuando con su imagen espejo en el espacio-tiempo) : el "efecto Jonás".

Los teóricos de las supercuerdas se preguntan sobre el objeto fundamental constitutivo del universo, la clave de la Teoría del Todo (TOE). Piensan haber establecido las propiedades de simetría que debería poseer este objeto desconocido (según diferentes variantes), basadas en la teoría de grupos. El grupo E8 x E8 es una de las variantes. Los grupos son los "padres de la geometría". El grupo galileano, que traduce todas las propiedades de nuestro espacio-tiempo (traslaciones espaciales, rotaciones, más traslaciones temporales), en su visión más ingenua (euclidiana, con tiempo absoluto), genera un espacio-tiempo euclidiano.

El grupo de Lorentz produce el espacio-tiempo de Minkowski (el de la Relatividad Restringida).

Los teóricos de las supercuerdas buscan la geometría de un espacio de diez dimensiones que obedezca propiedades de simetría especiales que todas las partículas elementales, conocidas y desconocidas, obedecen.

Supongamos que tenga seis magnitudes:

x, y, z, a, b, g.

Decido, por ejemplo, que puedo sumar o restar un número entero de veces a cada una de las tres primeras una cantidad a y que puedo sumar o restar un número entero de veces a cada una de las tres siguientes p/2. Esto constituye un grupo. Sus elementos neutros consisten en sumar o restar una cantidad nula. Un objeto existe satisfaciendo estas relaciones -- el cubo. El espacio surgido de esta estructura de grupo es de tres dimensiones, pavimentado con cubos. Una especie de cristal.

La cristalografía se basa enteramente en la teoría de grupos. Cuando tenemos el grupo, tenemos la manera en que el cristal está construido.

Podríamos decir que los teóricos de las supercuerdas piensan que ya poseen los buenos grupos, pero ahora buscan el cristal correspondiente. Un cristal de diez dimensiones. Tienen los grupos, pero no el objeto. Tienen la clave, pero no el edificio que la acompaña.

Todo esto da lugar a intercambios verdaderamente surrealistas en coloquios, como el que tuvo lugar recientemente en Aspen, Colorado. El periódico Scientific American informó en su edición de enero de 1996, en un artículo titulado "Explicar todo", de Madhusree Mukerjee, redactora. [...]

En busca de este objeto mágico supuestamente organizador del universo de diez dimensiones, algunas personas hablan de "esferas clavadas", erizadas de vectores, o de "gusanos peludos", membranas de cinco dimensiones (Duff, del Imperial College de Londres), capaces de enrollarse sobre sí mismas "como la piel de un salchicho".

Schwarz, del Caltech (uno de los pioneros de la teoría), añade: "Debería haber sido conductor de camión ¡!"

Otros hablan de "agujeros negros de masa cero".

Jeffrey A. Harvey, de la Universidad de Chicago, exclamó:

"¿Eso significa que sus agujeros negros tienen masa cero? ¿Se mueven a la velocidad de la luz?"

"No, no tienen nada, ni cantidad de movimiento", respondió Gary T. Horowitz de la Universidad de California en Santa Bárbara.

"¡Oh, es una tontería!" exclamó Leonard Susskind de Stanford.

No tienen ni energía ni cantidad de movimiento: ¡no hay nada allí! "protesta Harvey.

Strominger: "Quizás en algunas regiones del universo existen porciones de espacio en forma de pequeñas gotas, en las que los agujeros negros se convertirían en cuerdas y viceversa. En nuestro entorno, estas pequeñas gotas podrían parecer navegar en universos virtuales, que existirían durante un período infinitesimal, ya que desaparecerían inmediatamente, antes incluso de ser observadas."

Susskind: "Personalmente, creo que es una basura."

En 1986 alguien preguntó a un investigador que resumiera la "Teoría del Todo" en siete palabras, y él respondió:

• ¡Oh Señor, ¿por qué me has abandonado?

Todo esto es interesante, pero no ha terminado, como podemos ver. Nunca en la historia de la física una teoría ha provocado tantas convulsiones como ahora, cuando diez artículos se publican cada día sobre el tema. Y no podemos decir si la montaña dará a luz a un ratón o el ratón a una montaña.

De todos modos, algunos hombres de las supercuerdas :

• Schwarz (Caltech)

• Green (Queen Mary College)

• Ganador del premio Nobel Abdus Salam (director del centro de física teórica de Trieste, Italia y profesor en el Imperial College de Londres).

Su punto de partida : el E8 x E8 .

Referencia : "Supercuerdas, una teoría del todo ? ". PC.W. Davis & J. Brown, Cambridge University Press 1988.

John Schwarz :

La segunda simetría se refiere a otro tipo de materia, que a menudo llamamos materia sombra. Tales objetos sombra serían invisibles para nosotros.

Michael Green ** **:

De la teoría, encontramos una nueva forma de materia que no podemos observar directamente, ópticamente, ya que solo interactuaría con la materia normal a través de la fuerza gravitacional. Pero las partículas sombra podrían interactuar entre sí a través de otras fuerzas.

Abdus Salam :

De la teoría de las supercuerdas podemos construir otro universo que interactuara con el nuestro solo a través de la fuerza gravitacional. Esto podría explicar por qué la supersimetría está rota en nuestro propio universo y podría aportar una comprensión original del problema del espectro de masas de las diferentes partículas.

De todos modos, nada más parece venir, excepto estas frases cortas.

¿Cómo imaginar dos mundos interactuando solo a través de la gravedad? Volvamos al tablero de ajedrez, con las dos equipos de jugadores distintos.