El problema de la antimateria:
* Violación de simetría: El modelo estándar de física de partículas predice que la materia y la antimateria deberían haberse creado en cantidades iguales durante el Big Bang. Sin embargo, observamos un universo abrumadoramente dominado por la materia.
* aniquilación: Cuando la materia y la antimateria se encuentran, se aniquilan entre sí, liberando energía. Si hubiera cantidades iguales de materia y antimateria, habrían aniquilado temprano en el universo, dejando sin importar.
Evidencia de observación:
* Radiación de fondo de microondas cósmico (CMB): El CMB no muestra signos de aniquilación significativa. Esto sugiere que el universo no fue dominado inicialmente por la antimateria.
* Ausencia de antimateria: Los astrónomos no han encontrado fuentes significativas de antimateria en el universo. Incluso los rayos cósmicos, que contienen partículas de galaxias distantes, están abrumadoramente compuestas de materia.
* asimetría de barato: La abundancia observada de bariones (protones y neutrones, que conforman materia) en comparación con los antibaryons indica un universo dominado por la materia.
Posibles explicaciones:
* Violación de CP: La interacción débil, una de las cuatro fuerzas fundamentales, viola una simetría llamada simetría de CP. Esto significa que algunos procesos que involucran partículas y antipartículas no son idénticos, lo que puede conducir a un ligero exceso de materia sobre la antimateria. Sin embargo, la violación de CP observada no es lo suficientemente grande como para explicar el desequilibrio completo de la materia y el antimateria.
* Más allá del modelo estándar: Las teorías más allá del modelo estándar, como la supersimetría, pueden proporcionar nuevos mecanismos para generar la asimetría. Estos modelos predicen la existencia de nuevas partículas e interacciones que podrían contribuir al dominio de la materia.
* Otras posibilidades: Algunas teorías sugieren que el universo temprano puede haber sido dominado por la antimateria, pero que un proceso posterior, como una transición de fase, condujo a un flip en la composición dominante de materia y antimateria.
Conclusión:
Si bien no sabemos la proporción exacta de la materia a la antimateria, la evidencia abrumadora apunta a un gran dominio de la materia. La búsqueda de una explicación completa de esta asimetría es un problema fundamental en cosmología y física de partículas, y la investigación en curso está explorando diferentes modelos teóricos y métodos de observación para desentrañar este misterio.
