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El bosón de Higgs, Higgs singlet y los viajes en el tiempo

A menudo los grandes avances de la Humanidad se producen con poco ruido mediático, apartados de la actualidad por noticias más catastrofistas que ocupan todas las portadas.
Sin embargo, son esos avances discretos pero determinantes los que revolucionarán el mundo que conocemos. Ha vuelto a suceder en estas semanas, cuando un equipo de físicos de la Universidad Vanderbilt, en Estados Unidos, ha desarrollado un nuevo modelo teórico que podría permitir enviar mensajes al futuro; según ellos, esta teoría “no viola ninguna ley de la física”. Si el Gran Colisionador de Hadrones o LHC (acelerador y colisionador de partículas del CERN), de Ginebra, consigue producir una partícula que es conocida como el bosón de Higgs, al mismo tiempo ésta dará lugar a una segunda partícula denominada “Higgs singlet”, que será capaz de viajar hacia el futuro o hacia el pasado, afirman estos científicos. De todas formas, la posibilidad de que la partícula «Higgs singlet» viaje en el tiempo no será trasladable a los humanos, pero sí podría permitir “el envío de mensajes del pasado hacia el futuro”, lo que abre interesantes perspectivas.

Así, el LHC podría convertirse en la primera máquina capaz de hacer que la materia viaje en el tiempo. Esto al menos en la teoría elaborada por los físicos Tom Weiler y Chui Man Ho, de la Universidad Vanderbilt.
Desde hace años uno de los principales objetivos del LHC es encontrar una partícula denominada bosón de Higgs, que ha sido predicha por el modelo estándar de la física de partículas y utilizada por los científicos para explicar por qué otras partículas subatómicas como los protones, los neutrones o los electrones tienen masa. Tom Weiler y Chui Man Ho creen que si el acelerador logra producir el bosón de Higgs, al mismo tiempo daría lugar a una segunda partícula llamada «Higgs singlet». Según esta teoría de los físicos, la nueva partícula tendría la capacidad de pasar a una quinta dimensión, donde se podría mover hacia el pasado o hacia el futuro.
Según explica Weiler, uno de los puntos atractivos de esta teoría es que “elude todas las grandes paradojas” que se derivan de la posibilidad de viajar en el tiempo. La razón, según él, sería que “el viaje en el tiempo estaría limitado a estas partículas en concreto, y que no sería posible para un ser humano”. De esta forma se evitaría, por ejemplo, la llamada paradoja del abuelo, que explica que si una persona realiza un viaje a través del tiempo y mata al padre de su padre o de su madre (abuelo del viajero), antes de que éste conozca a su abuela y ambos puedan concebir, entonces, el padre o la madre del viajero del tiempo y el propio viajero nunca llegarían a ser concebidos, de tal manera que el viajero no habría podido ir al pasado. Al no viajar al pasado, su abuelo entonces no sería asesinado, por lo que el hipotético viajero sí habría sido concebido; entonces sí habría podido viajar al pasado y asesinar a su abuelo, pero no sería concebido… y así indefinidamente. Sin embargo, según Weiler: “Si los científicos pudieran controlar la producción de Higgs singlets, sí serían capaces de enviar mensajes del pasado hacia el futuro”.

La prueba de la teoría de Weiler y Ho se producirá si los físicos que controlan el LCH observan la aparición simultánea de partículas «Higgs singlet» y de sus productos de desintegración (núclidos o agrupaciones de protones y neutrones que resultan de un proceso de desintegración). Esta situación demostraría que se habrían producido partículas que viajan a través del tiempo hacia el pasado, para aparecer antes de que se llevaran a cabo las colisiones que a su vez las produjeron.
Esta hipótesis está basada en una teoría anterior: la Teoría M, que fue desarrollada en la década de los 90 para tratar de abarcar las propiedades de todas las partículas subatómicas y fuerzas conocidas, incluida la gravedad. La Teoría M indica que existirían 10 u 11 dimensiones, en lugar de las cuatro dimensiones conocidas, y que nuestro universo sería como una “membrana” de cuatro dimensiones (una brana) que flota en un espacio-tiempo multi-dimensional. Según esta perspectiva de la física, las piezas básicas de nuestro universo estarían permanentemente adheridas a la brana, por lo que no podrían viajar a otras dimensiones. Pero habría excepciones. Algunos científicos han propuesto que la gravedad sería más débil que otras fuerzas fundamentales porque se propaga por otras dimensiones. Otra excepción posible sería la partícula Higgs singlet, que respondería a la gravedad, pero no a otras fuerzas básicas.
Tom Weiler comenzó a investigar los viajes en el tiempo hace seis años, con el objetivo de explicar algunas anomalías observadas en diversos experimentos realizados con neutrinos.
Los neutrinos son llamados “partículas fantasmas” porque reaccionan de manera extraña con la materia ordinaria: trillones de neutrinos chocan cada segundo con nuestro cuerpo, pero no los notamos porque pasan con rapidez a través de él sin afectarnos. Weiler y sus colaboradores Heinrich Päs y Sandip Pakvasa, de la Universidad de Hawai, dieron con una explicación para estas anomalías, basándose en la existencia de una partícula hipotética denominada “neutrino estéril”. En teoría, los neutrinos estériles serían incluso menos detectables que los neutrinos corrientes porque interactúan sólo con la fuerza de la gravedad, es decir, no realizan ninguna de las interacciones fundamentales que contempla el Modelo estándar de la física de partículas.

Además, según Weiler, Päs y Pakvasa, los neutrinos estériles viajarían a una velocidad mayor que la de la luz a través de “atajos” existentes entre las dimensiones extra. De acuerdo con la Teoría de la relatividad general, de Albert Einstein, existen ciertas condiciones en las que viajar más rápido que la luz es equivalente a viajar hacia atrás en el tiempo. Este aspecto de la Teoría de la relatividad es lo que llevó a los físicos al terreno especulativo de los viajes en el tiempo, y finalmente a Weiler a crear la teoría del «Higgs singlet».
En los últimos años, se han realizado algunos avances teóricos relativos a los viajes en el tiempo. En 2006, un físico de la Universidad de Connecticut publicó que había creado un prototipo de máquina del tiempo que utilizaba energía luminosa en forma de rayos láser para curvar el tiempo y así desplazarse por él. En 2007, un equipo de científicos israelíes estableció un modelo teórico para el viaje en el tiempo, que demostró que se podía generar un bucle espacio-temporal a partir únicamente de materia ordinaria y densidad de energía positiva. Y en 2010 un físico del Instituto Tecnológico de Massachussetts (MIT) creó otro modelo teórico de viaje en el tiempo que resolvía el efecto paradójico de este tipo de viajes, gracias a ciertas propiedades de la física cuántica.
Estos y otros equipos científicos que están trabajando en el tema, podrían aportar sorpresas revolucionarias en cuestión de unos años.




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