Cuando todo empezó, con el Big Bang, hace 14.000 millones de años, existía la misma cantidad de materia que de antimateria. La situación era dramática. Cada vez que la materia interactuaba con la antimateria ambas resultaban aniquiladas, dejando tras de sí un resto de radiación. Si la situación se hubiese prolongado, nada de lo conocido hubiese llegado a existir, ni galaxias, ni planetas, ni humanos. Solo fotones. Sin embargo, en algún momento en los primeros instantes del Universo, se produjo una pequeña asimetría a favor de la materia que, como resulta ahora evidente, se hizo con el cosmos. “Esta asimetría, que se llama violación de CP, es fundamental para entender por qué existimos”, explica Francisco Botella, director del Instituto de Física Corpuscular (CSIC-UV).

Dos de los premiados con el Nobel de Física este año (dotado con algo más de un millón de euros), los japoneses Makoto Kobayashi y Toshihide Maskawa, han realizado aportaciones fundamentales a esta teoría. Además, el trabajo de los dos físicos les permitió predecir la existencia de una tercera familia de quarks (componentes básicos de la materia). “El trabajo de Kobayashi y Maskawa no es suficiente para comprender el origen del desequilibrio entre materia y antimateria en el Universo, pero es un paso que permitirá ir más allá”, apunta Botella.

El tercer premiado, el estadounidense (nacido en Japón) Yoichiro Nambu, también ha sido premiado por estudiar los mecanismos que operan en las rupturas de las simetrías a nivel subatómico. Su trabajo, ayudó a poner las bases del Modelo Estándar de física de partículas, la explicación más completa de los elementos básicos que componen la materia y la forma en que interactúan unos con otros. Nambu también es uno de los fundadores de la teoría de cuerdas, una de las candidatas a teoría del todo, capaz de explicar y amalgamar todos los fenómenos físicos conocidos.

Ir más allá
La ruptura de simetrías y la existencia de una tercera generación de quarks fueron planteadas por Kobayashi y Maskawa en 1972. Algunas de estas predicciones no se han confirmado experimentalmente en los detectores de partículas hasta casi treinta años después. Ahora, para completar sus teorías e ir más allá, se va a emplear LHCb, uno de los experimentos del acelerador LHC (Gran Colisionador de Hadrones, de sus siglas en inglés) del CERN. “LHCb nos va a permitir fijar las fases y las propiedades de la tercera generación de quarks y leptones, y eso arrojará luz sobre cómo se produce esta asimetría en el Modelo Estándar”, explicó el delegado científico de España en el consejo del CERN y catedrático de la Universidad de Santiago, Carlos Pajares.

Como sucedió el día anterior con el Nobel de Medicina, también apareció el nombre de un investigador que, en opinión de algunos, merecería haber recibido el premio. Se trata de Nicola Cabibbo, un físico italiano que puso las bases para el trabajo posterior de Kobayashi y Maskawa. El presidente del Instituto Nacional de Física Nuclear de Italia, Roberto Petronzio, declaró sentir una gran amargura por la asignación del premio. Según él, la idea original por la que se ha galardonado a los físicos japoneses es de Cabibbo. La labor de Kobayashi y Maskawa habría consistido en una generalización de los principios planteados por el italiano. Cabibbo prefirió no hacer comentarios.

Una máquina para recrear la lucha entre la materia y la antimateria

LHCb es uno de los experimentos que forman parte del Gran Colisionador de Hadrones (LHC). Su función es resolver lo que es un misterio para los físicos: ¿por qué hay en el Universo mucha más materia que antimateria? “Con el acelerador en el CERN podremos crear materia y antimateria al 50% para observar las asimetrías que aparezcan y averiguar qué sucedió en el Universo primitivo, cuando la materia y la antimateria se salieron de su equilibrio”, explicó Bernardo Adeva, líder del equipo de la Universidad de Santiago de Compostela que trabaja en LHCb.