Los fermiones no perecerán en el fin del mundo exprés
Se investigó la posibilidad de describir partículas cuánticas en las cercanías de tres tipos de singularidades cosmológicas: Big Bang/Crunch, Big Rip y Big Brake. Para campos espinoriales (fermiones) se escribió la ecuación de Dirac y se eligió una parametrización conveniente de las funciones base. Se demostró que la ecuación diferencial de segundo orden correspondiente tiene dos soluciones independientes no singulares para los tres tipos de singularidades. Esto permite construir un espacio de Fock para partículas espinoriales e interpretar el resultado como la capacidad de los fermiones de atravesar singularidades cosmológicas. Para partículas escalares (bosones) este procedimiento no es posible, y cambiar la parametrización no ayuda. Así, los fermiones muestran una mayor resistencia al paso por singularidades que los bosones.
El fin del universo no es simplemente oscuridad. Si la energía oscura lo desgarra en pedazos o si se contrae de nuevo en un punto, como un Big Bang al revés, se produce una singularidad: el momento en que la física convencional falla. Durante mucho tiempo se creyó que en ese incendio cósmico todo desaparecía. Pero la ecuación deducida por Paul Dirac en 1928 mostró que las partículas de materia, los fermiones, son como semillas que no se queman, mientras que los portadores de interacciones, los bosones (como los cuantos de luz), son la llama condenada a extinguirse.
En el corazón mismo de la singularidad, donde la curvatura del espacio-tiempo alcanza el infinito, la ecuación de Dirac ofrece para ellos soluciones finitas y tranquilas. Para los bosones, en cambio, no existe tal truco. Los investigadores que primero vislumbraron esta escapatoria combinaron las ideas de Dirac con los trabajos de Stephen Hawking sobre agujeros negros.
🎯 La ecuación de Dirac, que predijo la antimateria, ahora revela que la materia a escala cósmica es inmortal: sobrevivirá a cualquier cataclismo y renacerá.