Tarzán y la violación de la carga y la paridad

"JASON COMPRENDIÓ QUE estaban invirtiendo demasiado tiempo en cruzar, aunque también era consciente de que eso no significaba nada en la atemporal Pelucidar. Nunca fue motivo de preocupación por la sencilla razón de que el tiempo allí no existía. Cuando pensó en ello se sorprendió de que él, que siempre había sido un esclavo del tiempo, había abrazado con tanta facilidad y naturalidad la irreal existencia de Pelucidar".

Desde Aristóteles, 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, nació un delirante mundo de ficción, Pelucidar, un universo rebosante de vida, contenido en la cara interior de la Tierra (sí, han leído bien), e iluminado permanentemente por un sol central.

En Tarzán en el corazón de la Tierra (1929), con el que iniciábamos el artículo, es ni más ni menos el famoso hombre mono quien se deja caer por tan singular mundo interior. En anteriores artículos, hemos descrito el carácter febril de Pelucidar y los infinitos problemas asociados a la gravedad en su imposible ubicación en el interior de la Tierra, así como la burda presencia de un sol central. En la presente columna, analizaremos con cierto detalle el extraño comportamiento del tiempo en un mundo donde, por mera coincidencia geométrica, el sol siempre está en su cenit, y por tanto siempre es mediodía.

Desde la antigüedad, diversos instrumentos astronómicos (un simple reloj de sol, por ejemplo) tomaron la posición del Sol en el cielo como base para la medición del tiempo. En el imaginario mundo de Burroughs, la posición estática que el sol central ocupa en el cielo, haría que un reloj de sol marcara siempre las doce. El reloj no mostraría ningún avance, ninguna alteración en el curso del tiempo. Conclusión: el tiempo no existiría.

El problema estriba en el uso inadecuado de un instrumento científico como base para una aberrante descripción de la realidad física. Sigamos por esa línea de razonamiento con un reloj de sol dispuesto en la imaginaria Pelucidar, y supongamos, por un momento, un sol central no estático, sino dotado de cierto movimiento, de oeste a este, inverso al que observamos desde la superficie exterior de la Tierra: el reloj de sol indicaría un tiempo que transcurre (aparentemente) al revés.

La existencia de una verdadera flecha del tiempo (y su tan manida inversión en cientos de filmes de ciencia ficción que juegan a viajar por el mismo) ha constituido un verdadero rompecabezas para los físicos. Su existencia es incuestionable: el tiempo fluye desde el pasado al futuro y, aunque con carácter unidireccional, somos, a nuestro pesar, viajeros del tiempo..

Sin embargo, la naturaleza intrínseca de las distintas flechas del tiempo propuestas hasta la fecha (cosmológica, psicológica, termodinámica...) parece propia de nuestra descripción macroscópica del universo. ¿Qué sucede a pequeña escala en el reino de la física cuántica?

En 1964, James W. Cronin, Val Logsdon Fitch y colaboradores, físicos de la Universidad de Princeton, descubrieron el primer fenómeno microscópico que probaba la existencia de una dirección privilegiada del tiempo; estudiaron para ello la desintegración de los llamados mesones K o kaones, partículas elementales de carácter efímero (su vida media es de apenas una cienmillonésima de segundo).

El resultado suponía una confirmación indirecta, basada en la aplicación del denominado teorema CPT (de carga, paridad y tiempo), según el cual la existencia de una flecha del tiempo (esto es, una asimetría en los procesos de inversión temporal) viene acompañada inexorablemente por la violación de otras simetrías en determinadas magnitudes físicas (carga y paridad, o en la jerga cuántica, la llamada violación CP). Más recientemente, en el CERN (Ginebra), otro grupo de investigadores dirigido por Pavlopoulos, ha medido directamente la asimetría temporal en la formación de partículas y antipartículas (con los mesones K como protagonistas).

Los experimentos, luego confirmados en el Fermilab, no sólo han permitido validar las predicciones del teorema CPT, sino que ponen de manifiesto una curiosa asimetría en la formación de materia y antimateria, resultado que sin duda ayudará a comprender por qué nuestro universo está hoy en día dominado por la presencia de materia. Algo que contrasta con el estado inicial del universo, constituido por idénticas proporciones de materia y antimateria, según la teoría del Big Bang. En definitiva, estos estudios ayudarán a comprender por qué estamos hechos de materia. O quizá por qué existimos.