¿CÁNTO VIVIRÁ O UNIVERSO?

  Desde o descubrimento do bosón de Higgs, un dos aspectos máis discutidos foi o feito de que o valor observado da súa masa (uns 126 gigaelectronvoltios, ou GeV) parece implicar que as leis coñecidas da física non serían eternas. Os físicos refírense a este fenómeno dicindo que «o vacío do modelo estándar non é completamente estable».

 Que o vacío non sexa estable quere dicir que, antes ou despois, chegará un momento en que as leis da física cambiarán. A materia e a enerxía que coñecemos disgregaranse e, a todos os efectos, poderíamos falar da morte deste universo e do nacemento doutro novo. Según estas análises, para que o universo fose 100% estable, o bosón de Higgs tería que pesar algo máis do que pesa. En concreto, a súa masa debería ser maior de 130 o 135 GeV.

Estabilidad cósmica: El tiempo de vida medio del universo podría depender del valor que tomen algunos parámetros fundamentales. En función de la masa del quark top (eje de ordenadas) y de la masa del bosón de Higgs (abscisas), el universo podría ser inestable (rojo), estable (verde) o metaestable (inestable, pero con un tiempo de vida medio mucho mayor que la edad del universo,amarillo). Los valores medidos en el laboratorio (círculos grisies) parecen indicar que el universo sería metaestable. Un nuevo estudio, sin embargo, sugiere reconsiderar este diagrama de fases. [Gráfica: Degrassi et al., arXiv:1205.6497]

  Esa conclusión básase nunha hipótese que a maioría dos físicos considera pouco realista: a saber, que o modelo estándar funcionará á perfección ata a escala de Planck (unos 10¹⁹ GeV, que é a escala á que terían que incluirse os efectos cuánticos da gravidade). Pero, se se parte de dita hipótese, unha pregunta moi natural é canto tempo tardará o universo en «desintegrarse». Noutras palabras, ¿cal será o seu tempo de vida medio? Ata agora, diversos cálculos arroxaban unha vida media moitísimo maior que a idade do universo (13.800 millóns de anos), un resultado non só compatible cas observacións, senon tamén tranquilizador.

 Nun artículo publicado a semana pasada en Physical Review Letters, os físicos da Universidade de Catania e do INFN italiano Vicenzo Branchina e Emanuele Messina puntualizan que, o contrario do que se viña supoñendo ata agora, nada garantiza que o universo vaia a vivir tanto tempo. Antes ben, o seu tempo de vida medio podería ser moi sensible ós novos efectos físicos que aparezan a escala de Planck.

Para chegar a esa conclusión, Branchina e Messina estudian unha serie de modificacións bastante xenéricas no potencial de Higgs; é dicir, consideran cambios na maneira en que o campo de Higgs interacciona consigo mesmo a altas enerxías. Aínda que inobservables a baixa enerxía, tales efectos faríanse patentes á escala de Planck. Os autores postulan modificacións de varias clases. Nalgúns casos, o tempo de vida medio do universo continuaría sendo moitísimo maior que a idade actual do cosmos. Pero, noutros, a estabilidade das leis físicas non estaría garantida máis alá de unha ridícula fracción de segundo.

A análise dos investigadores non pretende ser predictiva, xa que ninguén coñece qué efectos físicos aparecerán á escala de Planck. Nembargantes, sí entraña unha cuestión de principio: que a estabilidade do universo ben podería depender da física máis alá do modelo estándar. De ser correcto, dito resultado debería poder xeneralizarse a outros efectos físicos e a outras escalas de enerxía. Os autores reservaron unha análise máis minuciosa dos diferentes casos para unha futura publicación.