¿Alguna vez alguien de ustedes se ha preguntado por qué estamos aquí? Aunque parezca una pregunta absurda, esconde uno de los grandes secretos (hasta la puesta en marcha de LHC) del Universo.
Lo que voy a intentar es responder, lo más llana y brevemente posible, a esta pregunta aparentemente sencilla que es la que motivó la construcción de uno de los cuatro grandes experimentos de LHC: LHCb. Comencemos…
La respuesta que cualquier físico de partículas da sobre el tema es la violación de CP,
pero ¿qué demonios quiere decir eso?
La primera cosa importante que tenemos que tener en cuenta es que las teorías actuales que tenemos sobre el Universo nos dicen que en el Big Bang se crearon cantidades iguales de materia y de antimateria. La materia es lo que todo el mundo tiene a su alrededor: ustedes, su casa, la pantalla donde miran esto, absolutamente todo está hecho de materia.
La antimateria, a pesar del nombre esotérico que tiene, tiene las mismas propiedades que la materia excepto por la carga eléctrica que está cambiada de signo. Es decir, si los protones de LHC tienen carga positiva, los antiprotones tienen carga negativa.
El segundo hecho importante que tenemos que tener en cuenta es que, si materia y antimateria se encuentran, se aniquilan dando lugar a fotones o, lo que es lo mismo, luz.
Aquí es donde llegamos a la parte importante porque, si se crearon en partes iguales pero se aniquilan entre ellas ¿cómo puede ser que hayamos sobrevivido nosotros y todo el Universo que nos rodea?.
La respuesta la encontramos en que existen ciertos tipos de partículas que son capaces de pasar de ser materia a ser antimateria y viceversa. Este proceso se conoce como oscilación.
Si esta oscilación hubiese ocurrido a partes iguales tendríamos el mismo problema, pero resulta que no fue así. En algún momento del pasado del Universo, la materia fue beneficiada ligeramente en favor de la antimateria llegando a sobrevivir hasta nuestros días.
Tan ligera fue la diferencia que hoy en día sólo sobrevive 1 de cada 1.000.000.000 de partículas originales que surgieron del Big Bang. El resto se aniquilaron.
Este desequilibrio está explicado por el mecanismo de violación de CP (Carga-Paridad) y se puede ver en la figura superior.
En la figura representamos la carga eléctrica como blanca o negra, o sea que si los pájaros de la derecha son blancos, los antipájaros serán negros.
Por otro lado, la Paridad no es más que mirar lo que veríamos a través de un espejo (la derecha es la izquierda, y la izquierda es la derecha).
Si no se violase CP, los pájaros a ambos lados deberían ser iguales, sin embargo, si se fijan bien, la simetría está ligeramente violada, ya que las colas de los pájaros de la derecha apuntan hacia abajo, mientras que los de la izquierda apuntan hacia arriba.
Lo mismo sucede en la naturaleza: aunque parezca que materia y antimateria se comporten igual, existen sutiles diferencias que hacen que podamos explicar qué hacemos aquí.
Es en la medida de estas diferencias en donde entra LHCb, que ha sido concebido y diseñado exclusivamente para la medida de precisión de violación de CP..
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