por Michael Brooks
05 Junio 2019
del Sitio Web ParanormalForum

traducción de Biblioteca Pleyades

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A PRIMERA vista, todo parece familiar.

El reloj marca plácidamente en la pared, los automóviles se mueven a motor fuera de su ventana, la revista en su mano tiene la misma tapa llamativa.

Pero algo está mal.

  • Los relojes van al revés.

  • Los automóviles circulan por el lado equivocado de la carretera.

  • El artículo que está leyendo está escrito al revés.

De repente, haces clic. Estás mirando tu propio reflejo...

 

El mundo extraño al otro lado del espejo puede no parecerte real.

 

Pero Leah Broussard piensa que los universos paralelos donde todo se voltea, podrían ser muy reales. Junto con sus colegas del Laboratorio Nacional de Oak Ridge en Tennessee, ella está buscando un universo que sea idéntico al nuestro, pero que se voltee de modo que contenga,

átomos espejo, moléculas espejo, estrellas y planetas espejo, e incluso vida espejo...

Si existe, formaría una burbuja de realidad enclavada en la estructura del espacio y el tiempo junto a nuestro propio universo familiar, con algunas partículas capaces de cambiar entre los dos.

Después de décadas de tentadoras pistas sobre su existencia, los primeros experimentos con el objetivo de atravesar el espejo están a punto de comenzar.

 

Encontrar un universo espejo no solo transformaría nuestra visión de la realidad, sino que también podría responder preguntas sobre nuestro propio universo que han desconcertado a los científicos durante décadas.

"Las implicaciones serían asombrosas", dice Broussard.

Los físicos han encontrado nuevos mundos antes.

En 1928, Paul Dirac se dio cuenta de que las ecuaciones de la mecánica quántica permitían la existencia de partículas con propiedades más allá de las que nadie había visto antes.

 

Predijo que una familia completamente nueva de ellos acechaba en el universo, compuesta de partículas idénticas a las que conocíamos pero con cargas eléctricas opuestas.

 

Este mundo oculto de antimateria duplica la cantidad de partículas fundamentales conocidas en el universo.

Pero eso no es todo...

En 1933, el astrónomo suizo Fritz Zwicky observó que las rotaciones de los cúmulos de galaxias sugerían que estaban experimentando un 'tirón gravitacional' más fuerte que el que podría provenir de la materia visible cercana.

En la década de 1970, el astrónomo estadounidense Vera Rubin observó este mismo efecto en una variedad de galaxias y cúmulos.

Hoy creemos que la materia "oscura" que causa este extra extra supera a la materia regular 5: 1.

Pero nunca hemos encontrado estas cosas faltantes, a pesar de décadas de búsquedas directas e indirectas dedicadas.

La antimateria y la materia oscura han entrado en la corriente principal científica.

 

Pero quizás el nuevo mundo más ambicioso haya pasado 60 años en la sombra.

En 1956, los físicos chinos Tsung Dao Lee y Chen Ning Yang hicieron una predicción notable sobre el funcionamiento de la física.

 

Hasta entonces, se suponía que todos los procesos físicos deben obedecer ciertas simetrías fundamentales, lo que significa que permanecen igual cuando cambian otras cosas a su alrededor.

 

La forma en que una bola responde a la gravedad de la Tierra, por ejemplo, no se ve afectada por su color.


Patryk Hardziej

 

Una simetría clave en la física de partículas era la paridad, que obligaba a que todo permaneciera igual, incluso si todas las posiciones y orientaciones se voltearan como en un espejo.

 

Tsung Dao Lee y Chen Ning Yang propusieron una prueba experimental para violaciones de paridad.

 

Cuando el físico chino-estadounidense Chien-Shiung Wu construyó y ejecutó el experimento, descubrió que la paridad podría ser violada ocasionalmente.

 

Este fue un descubrimiento tan significativo que Lee y Yang (aunque no Wu) recibieron el premio Nobel de física al año siguiente.

Lee y Yang también tuvieron una explicación bastante descabellada.

Sugirieron que, de hecho, la paridad estaba conservada y solo parecía violarse porque estábamos mirando la mitad de la imagen.

"Sugirieron que la paridad se rompe en nuestro universo solo porque hay otro sector donde la paridad se rompe en la dirección opuesta", dice Zurab Berezhiani de la Universidad de L'Aquila en Italia.

 

"Por lo tanto, se conserva en general".

Este concepto de un mundo de "materia espejo" no encontró favor en ese momento, pero ante una serie de problemas insolubles en la física de partículas fundamentales, investigadores como Broussard y Berezhiani han comenzado a adoptarlo nuevamente.

 

De hecho, dice Zurab Berezhiani,

es posible que ya hayamos visto signos de su existencia.

Ellos creen claramente que sus huellas digitales se pueden ver en el comportamiento del neutrón, una de las tres partículas en las que se descomponen los átomos.

 

Con el tiempo, los neutrones fuera de un núcleo atómico se desintegran en los otros dos, electrones y protones, en el proceso de desintegración beta.

 

Durante décadas, hemos estado tratando de determinar exactamente cuánto tiempo viven estos llamados neutrones libres antes de que se descompongan, y hemos estado obteniendo resultados extrañamente contradictorios.

Existen dos formas generales de medir la vida útil de un neutrón libre:

por la 'botella'

por un haz de neutrones

El experimento de 'la botella' es bastante sencillo.

Utiliza un campo magnético débil para acumular neutrones en lo que se llama una trampa de botella. Luego espera una cierta cantidad de tiempo antes de contar cuántos neutrones quedan.

 

Según este método, el neutrón vive un promedio de 14 minutos y 39 segundos.

El experimento del haz, por el contrario,

cuenta el número de protones que emergen de un haz de neutrones canalizados desde un reactor nuclear. Cada protón solo puede aparecer como resultado de un neutrón en descomposición.

 

Utilizando cálculos basados ​​en la intensidad del haz, este método establece la vida útil de neutrones en 14 minutos y 48 segundos.

 

Y ahí está el problema.

"Estas dos medidas deberían ser las mismas", dice Berezhiani.

"Es posible que ya hayamos visto signos de su existencia en el comportamiento del neutrón"

Al principio, los físicos pensaron que estos 9 segundos adicionales podrían atribuirse a un error experimental.

 

Pero a medida que hemos mejorado nuestras habilidades técnicas y reducido los errores en las mediciones, nuestra certeza sobre ambos resultados solo ha crecido.

 

Parece que hay dos vidas de neutrones diferentes.

El mundo espejo podría ser el culpable, si es que existe...

Una característica clave de estos modelos, dice Berezhiani, es que los neutrones oscilan entre los dos mundos.

"Al pasar por un campo magnético, la probabilidad de oscilación aumenta", dice Berezhiani.

La sugerencia asombrosa es que,

los neutrones son solo residentes a tiempo parcial de nuestro universo.

 

El resto de su tiempo se gasta en un plano paralelo de la realidad, donde los protones que emiten pasarían desapercibidos.

Si uno de cada 100 neutrones cambiara al mundo espejo antes de emitir un protón, eso explicaría la vida útil más prolongada de los neutrones en los campos magnéticos de los experimentos con haces.

"Es una explicación muy natural", dice Berezhiani.

 

 

 

Espejos negros

Fuente

Y eso no es todo lo que el sector espejo puede hacer.

"Muchos otros acertijos pueden explicarse naturalmente usando el mismo modelo con los mismos parámetros", dice Wanpeng Tan de la Universidad de Notre Dame en Indiana.

El universo alternativo podría incluso proporcionar un escondite para la materia oscura y explicar por qué es tan difícil de encontrar.

"El neutrón espejo parece un buen candidato para la materia oscura", dice Rabindra Mohapatra, un teórico de la Universidad de Maryland.

 

"Es muy convincente".

Es aún más convincente cuando aprende sobre la cantidad de materia espejo que debería existir.

 

Para ser consistentes con nuestros modelos de evolución del universo temprano, el sector espejo debe haber sido mucho más genial que el nuestro.

 

Demasiado calor y algo de material espejo habría filtrado grandes teorías, pero encontrar la prueba de cierre no es nada fácil.

 

Esa diferencia de temperatura, a su vez, habría hecho mucho más fácil que las partículas cruzaran hacia el universo espejo, oscilando fuera de nuestro propio mundo para siempre.

 

Los modelos de espejo mejor desarrollados sugieren cinco partículas de espejo para cada partícula regular:

exactamente la prescripción dada por nuestras mediciones cosmológicas de la proporción de materia oscura a materia "normal".

Lo que es más, dado que las partículas que quedaron formaron estrellas, planetas y, finalmente, personas, parece razonable esperar que
también hay una versión espejo de la vida, y mucho más de lo que podemos ver.

"En el universo espejo, sucedería cinco veces más frecuentemente", dice Berezhiani.

Quién sabe, incluso podría haber una raza de humanos espejo tratando de averiguar por qué su materia oscura es cinco veces menos abundante que su materia normal.

 

Un sector espejo incrustado en nuestro propio universo tendrá cero interacción con tres de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza:

la fuerza electromagnética, fuerte y débil.

"No interactuará con nosotros excepto por la gravedad, y la gravedad es demasiado débil para experimentar", dice Yuri Kamyshkov, quien investiga la materia espejo en la Universidad de Tennessee en Knoxville.

La respuesta podría estar en mejores experimentos de vida de neutrones.

 

En 2012, Berezhiani publicó un artículo afirmando que experimentos previos que contenían una 'botella de neutrones' en un campo magnético variable habían detectado una señal consistente con los neutrones espejo.

 

Su sugerencia es que una pequeña cantidad de materia espejo es arrastrada a través de nuestro mundo por la rotación de la Tierra.

 

El movimiento de las partículas especulares que transportan cargas, digamos electrones espejo, crearía campos magnéticos espejo, y esto podría aumentar las posibilidades de que los neutrones oscilen fuera de nuestro universo en ciertos campos magnéticos ordinarios.


Esa idea intrigó a Klaus Kirch y sus colegas en el Instituto Paul Scherrer en Villigen, Suiza.

 

Utilizaron un aparato más sensible con el potencial de probar la posibilidad de que los campos magnéticos espejo afecten la vida útil del neutrón en una 'trampa de botella' como lo sugiere la señal reclamada.


Kirch pensó que el reclamo era descabellado, pero lo suficientemente interesante como para investigarlo.

"El punto de vista del experimentalista es, si no parece completamente loco, ¿se puede probar?" él dice.

 

"Realmente no creo que las señales estén ahí, y hemos diseñado un experimento que puede refutarlas, y veremos qué sale de él".

El ejercicio implicó la aplicación de campos magnéticos de fuerza variable al aparato para ver si afectan la abundancia de neutrones en la trampa.

'Ahora está completo,' dice Kirch, pero el equipo aún está analizando los datos.

Broussard está mirando con interés.

 

Junto con sus colegas de Oak Ridge, se está preparando para probar las predicciones de Berezhiani sobre los campos magnéticos que causan oscilaciones de neutrones en un experimento diseñado específicamente que debería dar más detalles y control que el aparato en Suiza.


La idea detrás de esto es bastante simple:

disparar un haz de neutrones en una pared gruesa que no pueden penetrar.

Si un detector de neutrones detrás de la pared detecta algún neutrón, podría deberse a que han oscilado en neutrones espejo en el camino, no han podido ver la pared porque existe en un sector diferente del universo, y luego oscilaron antes de golpear el detector.

"Solo se pueden detectar los que pueden oscilar y luego regresar a nuestro universo", dice Broussard.

Al variar los campos magnéticos en ambos lados de la pared, Broussard quiere ver si puede encontrar una fuerza y ​​forma de campo que aumente la cantidad de neutrones que pasan a través de la pared.

"Si mis números son correctos, deberían ver algo", dice Berezhiani.

 

 

 

Reflexiones adicionales

Fuente

El aparato está construido y listo para funcionar.

Broussard está negociando actualmente con los operadores del haz de neutrones en Oak Ridge para encontrar un momento en el que puedan instalar el experimento en la trayectoria del haz y realizar las pruebas.

Aunque está entusiasmada, no espera un gran avance en la primera ejecución:

nadie sabe qué campos magnéticos podrían aumentar suficientemente la probabilidad de oscilaciones.

"Espero totalmente medir cero", dice ella.

En cambio, para ella, se trata de reducir el posible rango de tamaño de los efectos.

Pero si el equipo de Kirch ve una señal en sus datos que podría ser consistente con la existencia de neutrones espejo, Broussard y su equipo podrían buscar el campo magnético correspondiente con un enfoque independiente. Si el recuento de neutrones cambia con la presencia o ausencia del campo magnético, eso sugeriría la existencia de un universo espejo.

Kamyshkov, que está colaborando con Broussard, cree que estamos alcanzando un hito importante.

"La probabilidad de encontrar algo es baja, pero es un experimento simple y económico", dice. "Cuando un resultado positivo marcaría el comienzo de una revolución en la física, tenemos que intentarlo".

Incluso si estos experimentos encuentran neutrones espejo, Broussard dice que aún se necesita mucho trabajo para que sean adecuados para la materia oscura y para poblar el resto del sector espejo.

"Diría que es un buen primer paso, pero creo que todavía hay desafíos para resolver", dice ella.

¿Y si no encontramos neutrones espejo?

 

Una cosa de la que Broussard está seguro es que el universo espejo no morirá.

"Los teóricos son muy buenos evadiendo las trampas que los experimentadores les dejan", dice ella. "Siempre encontrarás a alguien feliz de mantener viva la idea".

Pero con la cantidad de problemas que los físicos no han podido resolver con sus teorías actuales, puede disculparlos mirándose en el espejo.