Una fracción de segundo después del Big Bang, el universo era un caldo hirviente de partículas y antipartículas. Según todas las leyes, deberían haberse aniquilado mutuamente, dejando solo el vacío. Pero por una razón desconocida, por cada mil millones de pares, quedó una partícula de materia 'extra'. De esos granos supervivientes se formaron galaxias, estrellas y personas. Para explicar este desequilibrio, los físicos se remontan a la época en que el modelo estándar (la unificación de las fuerzas eléctrica y radiactiva) se manifestaba de manera diferente: entonces, dentro de ese caldo burbujeante, surgían burbujas de una nueva fase, como las burbujas en una olla. Las partículas, al atravesar la pared de una de esas burbujas, sentían una ligera preferencia hacia la materia, como un guardia de tráfico que mantiene la luz verde un poco más para los coches en una dirección.
Este proceso se describe mediante ecuaciones similares a las de transporte: rastrean cuántas partículas de cada tipo hay en cada lugar. La herramienta más conocida es la ecuación propuesta por Ludwig Boltzmann en el siglo XIX. Esta tiene en cuenta las colisiones y el movimiento. Pero en el mundo cuántico, las partículas también 'tiemblan': intercambian energía constantemente con el entorno. El nuevo trabajo precisa esta ecuación, derivándola cuidadosamente de la teoría cuántica de campos, el lenguaje más preciso para hablar de partículas. Los autores incluyeron correcciones que antes se descartaban, y lograron que la derivación fuera transparente para sistemas en los que se mezclan diferentes tipos de partículas. En esencia, han construido un puente más sólido entre la teoría microscópica y los flujos macroscópicos del universo primigenio.
Puede que este paso no cambie radicalmente el panorama, pero proporciona un terreno firme para futuros cálculos. Hasta ahora, los modelos sobre el origen de la materia contenían simplificaciones y conjeturas. Ahora, con este enfoque basado en campos, la niebla se disipa un poco. Y así, tenemos la oportunidad de entender mejor por qué nuestro mundo está hecho de materia y no de energía pura. Y por qué existe algo en lugar de nada.
La ecuación de Boltzmann se formuló originalmente para gases en el siglo XIX, y hoy ayuda a desentrañar los misterios del nacimiento del universo.
En sagas de ciencia ficción como 'Star Trek', los motores de antimateria funcionan mediante aniquilación. Pero si hubiera tanta antimateria como materia, esos motores no serían necesarios: todo se aniquilaría por sí solo.