miércoles, 26 de noviembre de 2014

¿Destruirá el “Higgs” el Universo?


Según la leyenda, cuando Damocles declaró que su rey, Dionisio, debía tener una vida elegante y fácil, Dionisio ofreció cambiar de lugar con Damocles. 

Sólo había una clausula. Dionisio decretó que una espada se suspendiese sobre el trono atado solamente por solo un pelo de la crin de un caballo, para que Damocles siempre tuviera en cuenta el peligro de ser rey.

Desde entonces, la “Espada de Damocles” ha llegado a representar una amenaza de condena que podría llegar fortuitamente. Si bien la perspectiva de vivir bajo una espada afilada colgando no parece agradable, las historias acerca de muertes inminentes son muy populares, especialmente dentro de la ciencia popular.

De vez en cuando, los últimos adelantos en la ciencia anuncian y sacuden a prensa la posible caída de la espada de Damocles.– ¡asteroide gigante podría acabar con la vida en la Tierra! ¡Supernova cercana nos podría matar! ¡Llamaradas solares podrían destruir la civilización! ¡Reversión geomagnética! ¡Agujeros negros solitarios!— (hiperlinks) Y así sucesivamente. La última noticia del fin del mundo que sacudió la prensa se deriva de una afirmación realizada por Stephen Hawking quien postula que la existencia del bosón de Higgs significa que el Universo podría colapsar de forma espontánea en cualquier momento.

Así es amigos, ¡El juego ha terminado!

Como la mayoría de tales exageraciones, la verdadera historia es un tanto menos sensacionalista aunque más interesante. Todo comienza con una larga conocida propiedad de la mecánica cuántica, en donde los sistemas cuánticos no siempre tienden a establecerse en su configuración más estable.

Sino que pueden encontrarse en un estado estable a nivel local (conocido como un estado “metaestable”).Veamos esto, por ejemplo, con los electrones en un átomo. El estado estable de un electrón en un átomo es su nivel de energía más bajo posible, pero un electrón puede estar en un nivel superior de energía por un tiempo. Eventualmente se puede bajar a un nivel de energía inferior, lo que libera un fotón. Gracias a este efecto es que podemos ver líneas espectrales en las estrellas y nubes interestelares.

Con el descubrimiento del campo de Higgs, surge la cuestión de que si el Universo es como un sistema cuántico en un estado de baja energía estable, o en un estado de mayor energía metaestable. De acuerdo con el modelo estándar de física de partículas, la respuesta depende de las masas del quark top (la partícula subatómica más pesada jamás detectada) y el bosón de Higgs. Cuanto más masivo sea el bosón de Higgs, más probable es que el Universo sea estable. Cuanto más masivo sea el quark top, más probable es que el Universo sea metaestable, o incluso inestable. Desde nuestras mediciones actuales de las masas quark top y del Higgs, parece ser que nuestro Universo es metaestable.

Si nuestra interpretación es correcta, entonces el Universo como un “todo” podría tener una configuración localmente estable, pero también podría pasar a un estado de menor energía a través de un proceso de túnel cuántico. Si eso sucediera, el Universo se colapsaría sobre sí mismo, entonces no nos quedaría más que decir que: bye, bye…

Así que para nuestro mejor entendimiento, es posible que el Universo colapse. Por supuesto por el mismo proceso es posible que si corres hacia un muro, todos los átomos de tu cuerpo pasarían por un túnel cuántico y aparecieras al otro lado. Las posibilidades de que realmente esto suceda son insignificantes, en el mejor de los casos.

Por supuesto, si el universo fuera demasiado estable, podría conducir a otros problemas, como la idea de que en realidad sólo somos cerebros de Boltzmann.

El estado metaestable en realidad podría ser algo bueno en lugar de una señal de muerte inminente.

Así que no hay necesidad de cancelar sus planes de vacaciones, tampoco dejes de ahorrar para la jubilación. Incluso si hay una espada de Damocles cósmica, el hilo cuántico que la sostiene es mucho más fuerte de lo que podemos sospechar.