Tarz¨¢n y la violaci¨®n de la carga y la paridad

"JASON COMPRENDI? QUE estaban invirtiendo demasiado tiempo en cruzar, aunque tambi¨¦n era consciente de que eso no significaba nada en la atemporal Pelucidar. Nunca fue motivo de preocupaci¨®n por la sencilla raz¨®n de que el tiempo all¨ª no exist¨ªa. Cuando pens¨® en ello se sorprendi¨® de que ¨¦l, que siempre hab¨ªa sido un esclavo del tiempo, hab¨ªa abrazado con tanta facilidad y naturalidad la irreal existencia de Pelucidar".

Desde Arist¨®teles, la humanidad ha asociado el tiempo, en mayor o menor medida, al movimiento. Y es en este contexto que, de la pluma del escritor norteamericano Edgar Rice Burroughs, naci¨® un delirante mundo de ficci¨®n, Pelucidar, un universo rebosante de vida, contenido en la cara interior de la Tierra (s¨ª, han le¨ªdo bien), e iluminado permanentemente por un sol central.

En Tarz¨¢n en el coraz¨®n de la Tierra (1929), con el que inici¨¢bamos el art¨ªculo, es ni m¨¢s ni menos el famoso hombre mono quien se deja caer por tan singular mundo interior. En anteriores art¨ªculos, hemos descrito el car¨¢cter febril de Pelucidar y los infinitos problemas asociados a la gravedad en su imposible ubicaci¨®n en el interior de la Tierra, as¨ª como la burda presencia de un sol central. En la presente columna, analizaremos con cierto detalle el extra?o comportamiento del tiempo en un mundo donde, por mera coincidencia geom¨¦trica, el sol siempre est¨¢ en su cenit, y por tanto siempre es mediod¨ªa.

Desde la antig¨¹edad, diversos instrumentos astron¨®micos (un simple reloj de sol, por ejemplo) tomaron la posici¨®n del Sol en el cielo como base para la medici¨®n del tiempo. En el imaginario mundo de Burroughs, la posici¨®n est¨¢tica que el sol central ocupa en el cielo, har¨ªa que un reloj de sol marcara siempre las doce. El reloj no mostrar¨ªa ning¨²n avance, ninguna alteraci¨®n en el curso del tiempo. Conclusi¨®n: el tiempo no existir¨ªa.

El problema estriba en el uso inadecuado de un instrumento cient¨ªfico como base para una aberrante descripci¨®n de la realidad f¨ªsica. Sigamos por esa l¨ªnea de razonamiento con un reloj de sol dispuesto en la imaginaria Pelucidar, y supongamos, por un momento, un sol central no est¨¢tico, sino dotado de cierto movimiento, de oeste a este, inverso al que observamos desde la superficie exterior de la Tierra: el reloj de sol indicar¨ªa un tiempo que transcurre (aparentemente) al rev¨¦s.

La existencia de una verdadera flecha del tiempo (y su tan manida inversi¨®n en cientos de filmes de ciencia ficci¨®n que juegan a viajar por el mismo) ha constituido un verdadero rompecabezas para los f¨ªsicos. Su existencia es incuestionable: el tiempo fluye desde el pasado al futuro y, aunque con car¨¢cter unidireccional, somos, a nuestro pesar, viajeros del tiempo..

Sin embargo, la naturaleza intr¨ªnseca de las distintas flechas del tiempo propuestas hasta la fecha (cosmol¨®gica, psicol¨®gica, termodin¨¢mica...) parece propia de nuestra descripci¨®n macrosc¨®pica del universo. ?Qu¨¦ sucede a peque?a escala en el reino de la f¨ªsica cu¨¢ntica?

En 1964, James W. Cronin, Val Logsdon Fitch y colaboradores, f¨ªsicos de la Universidad de Princeton, descubrieron el primer fen¨®meno microsc¨®pico que probaba la existencia de una direcci¨®n privilegiada del tiempo; estudiaron para ello la desintegraci¨®n de los llamados mesones K o kaones, part¨ªculas elementales de car¨¢cter ef¨ªmero (su vida media es de apenas una cienmillon¨¦sima de segundo).

El resultado supon¨ªa una confirmaci¨®n indirecta, basada en la aplicaci¨®n del denominado teorema CPT (de carga, paridad y tiempo), seg¨²n el cual la existencia de una flecha del tiempo (esto es, una asimetr¨ªa en los procesos de inversi¨®n temporal) viene acompa?ada inexorablemente por la violaci¨®n de otras simetr¨ªas en determinadas magnitudes f¨ªsicas (carga y paridad, o en la jerga cu¨¢ntica, la llamada violaci¨®n CP). M¨¢s recientemente, en el CERN (Ginebra), otro grupo de investigadores dirigido por Pavlopoulos, ha medido directamente la asimetr¨ªa temporal en la formaci¨®n de part¨ªculas y antipart¨ªculas (con los mesones K como protagonistas).

Los experimentos, luego confirmados en el Fermilab, no s¨®lo han permitido validar las predicciones del teorema CPT, sino que ponen de manifiesto una curiosa asimetr¨ªa en la formaci¨®n de materia y antimateria, resultado que sin duda ayudar¨¢ a comprender por qu¨¦ nuestro universo est¨¢ hoy en d¨ªa dominado por la presencia de materia. Algo que contrasta con el estado inicial del universo, constituido por id¨¦nticas proporciones de materia y antimateria, seg¨²n la teor¨ªa del Big Bang. En definitiva, estos estudios ayudar¨¢n a comprender por qu¨¦ estamos hechos de materia. O quiz¨¢ por qu¨¦ existimos.