El triomf de la matèria

Un equip del CERN va anunciar ahir mitjançant un article publicat a la revista Nature que per primera vegada s’havia aconseguit observar de forma directa el que es coneix tècnicament com a asimetria matèria-antimatèria en una partícula subatòmica, un fenomen fonamental per entendre l’univers. Però ¿què significa exactament aquesta asimetria? ¿Per què és tan important haver-la observat? Primer el Big Bang. Com passa amb tots els temes complexos, per entendre les implicacions d’aquest èxit cal remuntar-se enrere en el temps. En aquest cas, fins al Big Bang mateix. Sabem que, en els primers instants de l’univers, matèria i antimatèria van sorgir en quantitats pràcticament iguals. Poc després, totes dues van començar a aniquilar-se mútuament, alliberant enormes quantitats d’energia. No obstant això, per motius que encara no comprenem del tot, va quedar un petitíssim excés de matèria. Aquest diminut desequilibri va permetre que existís l’univers tal com el coneixem: amb galàxies, estrelles, planetes... i nosaltres. ¿Però què va passar amb l’antimatèria? ¿Per què tot el que ens envolta està fet només de matèria? ¿Si els dos elements van sorgir per igual, per què avui pràcticament no queda rastre d’antimatèria? El misteriós desequilibri còsmic. Tota la nostra existència, des dels àtoms que formen el nostre cos fins a les galàxies més llunyanes, depèn d’aquest petit desequilibri entre matèria i antimatèria que es va produir després del Big Bang. Així que la gran pregunta que fa dècades que ronda en centres d’investigació de tot el món és: ¿què va causar exactament aquest desequilibri? Una possible explicació és un fenomen conegut com a violació de simetria de càrrega i paritat, que, perquè ens entenguem, significa que les lleis de la física no es comporten exactament igual quan s’intercanvien partícules per les seves antipartícules i es reflecteixen com en un mirall. Tot i que la diferència és minúscula, aquest procés podria haver sigut suficient perquè sobrevisqués més matèria que antimatèria després de les primeres col·lisions de l’univers. I és aquí on sorgeix la notícia, ja que per primera vegada s’ha observat de forma directa una violació d’aquesta simetria en una partícula subatòmica. Primera observació. En aquest treball, l’experiment LHCb del CERN ha aconseguit per primera vegada observar directament una violació d’aquest principi en barions, és a dir, una diferència de comportament entre una partícula subatòmica (el barió Lambda_b) i la seva respectiva antipartícula al desintegrar-se. Aquesta asimetria, predita pel Model Estàndard, però mai abans confirmada en aquest tipus de partícules formades per tres quarks, constitueix una troballa pionera, ja que, segons expliquen els experts, els barions són precisament els blocs fonamentals de la matèria comuna de l’univers. Tot i que aquesta observació no resol per si sola el misteri del desequilibri matèria-antimatèria, els especialistes afirmen que obre noves vies per explorar fenòmens que podrien anar més enllà de la física coneguda. Importància de la troballa. Experts en física de partícules destaquen la rellevància d’aquesta troballa com un pas clau en la comprensió de l’univers. Segons explica Pilar Hernández, catedràtica de Física Teòrica a la Universitat de València, es tracta de «la primera vegada que s’observa una asimetria en el comportament d’un tipus de barió i la seva antipartícula», que s’havia predit, però que fins ara no s’havia observat. Nuria Rius, directora de l’Institut de Física Corpuscular (IFIC), el qualifica de «resultat pioner» que obre la porta a nous mesuraments més precisos que podrien revelar física encara desconeguda. Per al professor Javier Fernández Menéndez (Universitat d’Oviedo), l’estudi suposa «un pas petit més en el llarg camí de la ciència» i «aborda una de les grans preguntes: per què estem fets de matèria i no d’antimatèria», comenta en declaracions al Science Media Centre España (SMC). Aplicacions. Tot i que tot això pot semblar una cosa llunyana i abstracte, els avenços en física teòrica com l’aconseguit en aquest treball han donat lloc, directament o indirectament, a avenços científics amb aplicacions molt concretes en el nostre dia a dia. La tecnologia desenvolupada en experiments com el del CERN ha permès, per exemple, la creació d’eines mèdiques com la tomografia per emissió de positrons (PET) o la teràpia amb protons per tractar el càncer, a més de millorar sistemes de detecció en seguretat i de monitoratge ambiental. També ha revolucionat el tractament massiu de dades, donant origen a tecnologies com la web. I més enllà de les aplicacions pràctiques, aquests treballs ens acosten a respondre preguntes essencials sobre l’origen i l’evolució de l’univers i, essencialment, sobre quin lloc ocupem en el cosmos.

El triomf de la matèria

Científics del CERN, el laboratori europeu de física de partícules, han observat per primera vegada la desintegració de barions, partícules subatòmiques que componen la major part de la matèria de l’univers observable. L’experiment explica per què hi ha un univers en lloc de res.

El més llegit