El Model Estàndard de Física de Partícules és la nostra millor teoria sobre com funciona l’univers a un nivell fonamental, està plena de preguntes de difícil resposta. Preguntes com: què és la matèria fosca? Què és l’energia fosca? Què va causar el Big Bang?
Totes aquestes preguntes podrien respondre gràcies a una partícula, encara hipotètica, anomenada taquión, segons revela un recent estudi.
taquiones
Herb Fried, de Brown University, i Yves Gabellini, de INLN-Université de Nice, consideren que els misteris de l’Model Estàndard poden ser resuletos pels taquions.
Els taquions són partícules hipotètiques que viatgen més ràpid que la llum. D’acord amb la teoria de la relativitat especial d’Einstein, les partícules mai poden viatjar més ràpid que la llum. La qual cosa és bo: si ho fessin, les nostres idees sobre causa i efecte es descartarien, perquè seria possible veure un efecte manifestar-se abans que la seva causa.
Fried i Gabellini van arribar al seu model basat en taquions mentre tractaven de trobar una explicació per a l’energia fosca en l’espai que sembla alimentar l’expansió accelerada de l’univers. Primer van proposar que l’energia fosca és produïda per fluctuacions de parells virtuals d’electrons i positrons.
No obstant això, aquest model es va topar amb dificultats matemàtiques amb nombres imaginaris inesperats. En la relativitat especial, però, la massa en repòs d’un taquión és un nombre imaginari, a diferència de la massa en repòs de les partícules ordinàries. Mentre que les equacions i nombres imaginaris en el nou model involucren molt més que simples masses, la idea és suggerent: Gabellini es va adonar que a l’incloure parells fluctuants de taquions i anti taquions, podien cancel·lar i eliminar els nombres imaginaris no desitjats de les seves càlculs. El que és més, Gabellini i Fried es van adonar que a l’afegir les seves taquions a el model, també podien explicar la inflació (l’expansió ultraràpida de l’univers en els instants inicials).
“Aquesta suposició no pot negar-se mitjançant cap prova experimental “, diu Fried, i el model encaixa perfectament amb les dades experimentals existents sobre energia fosca i energia d’inflació. Els càlculs suggereixen que aquests taquions d’alta energia podrien reabsorbir gairebé tots els fotons que emeten i, per tant, són invisibles. I hi ha més: com explica Fried, “si un taquión de molt alta energia llançat a el buit es trobés i es aniquilés amb un anti-taquión de la mateixa espècie. Aquesta petita ‘explosió’ quàntica d’energia podria ser la llavor d’un altre Big Bang , donant lloc a un nou univers.
¿Massa especulació?
om la creació d’l’univers, es pot caracteritzar simplement com un conjunt temptador d’especulacions. no obstant això, no només s’ajusta a les dades sobre inflació i energia fosca, sinó que també ofereix una possible solució a un altre misteri observat. en els últims anys, els astrònoms s’han adonat que el forat negre al centre de la nostra galàxia Via Làctia és “supermassiu “, que conté la massa d’un milió o més de sols. I el mateix tipus de forat negre supermassiu es pot veure en els centres de moltes altres galàxies en el nostre uni vers actual.
Com es formen aquests objectes segueix sent un misteri. L’energia emmagatzemada en el buit quàntic prou gran com per contrarestar la tendència gravitacional de les galàxies a col·lapsar sobre si mateixes. No obstant això, en la teoria de Fried i Gabellini, quan es forma un nou univers, una gran quantitat de l’energia buit quàntic de el vell univers s’escapa a través del punt produït per l’aniquilació taquión-anti-taquión (el nou Big Bang).
Eventualment, fins i tot parts llunyanes de l’vell univers es veuran afectades, ja que l’energia de l’buit quàntic de el vell univers es filtra a el nou univers com l’aire que s’escapa per un forat en un globus. La disminució d’aquest tampó d’energia de l’buit quàntic contra la gravetat en el vell univers suggereix que a mesura que el vell univers mori, moltes de les seves galàxies formaran forats negres supermassius en el nou univers, cada un amb la massa dels antics sols i planetes de la galàxia. Alguns d’aquests nous forats negres supermassius poden formar els centres de noves galàxies en el nou univers.
Científicament, tot sembla consistent.Però com passa amb gran part de la física teòrica, no disposem encara d’ eines per determinar si tot això és cert o simplement un bon argument per a una novel·la de ciència ficció hard .