Um Bilhão em Um

Por que há matéria ao invés de anti-matéria? Ou pelo menos, por que não haveria iguais quantidades de cada tipo de matéria, em diferentes partes do Universo?

Bem, temos algumas pistas. Para cada próton que vemos há cerca de dois bilhões de fótons em nosso Universo, isto é, vivemos em um mundo dominado por fótons, radiação eletromagnética viajando à velocidade da luz por todo o canto, em uma proporção esmagadora em relação à matéria. Lembra-se de que quando um próton colide com um anti-próton, o resultado são dois fótons de luz?

A cosmologia sugere assim que após o Big Bang, formaram-se grandes quantidades de matéria e anti-matéria, mas elas logo se aniquilaram, produzindo o Universo dominado por radiação em que vivemos. Imagine a cena: um bilhão de prótons aniquilaram um bilhão de anti-prótons produzindo dois bilhões de fótons… para cada um dos próton de cada átomo que você vê, e que constitui nossa própria massa. E toda essa ação se daria depois do evento ainda mais fantástico que seria o Big Bang e seus primeiros momentos em si mesmos. Vemos ecos destes eventos sob a forma de radiação.

Se toda a matéria tivesse sido aniquilada por toda a anti-matéria, contudo, só restariam fótons, haveria apenas radiação. Não é o que vivemos, e como vimos, há dois bilhões de fótons para cada próton, contudo ainda temos prótons. Isso sugere que para cada um bilhão de anti-prótons produzidos nos primeiros instantes do Universo, teriam sido produzidos um bilhão e um prótons. Um próton a mais. Uma pequena, ínfima assimetria, responsável por nossa existência. Assim, a resposta mais simples da cosmologia para “por que há matéria ao invés de anti-matéria” é simplesmente a de que “havia uma ínfima parcela a mais matéria do que anti-matéria”.

Uma espécie de porque sim, é bem verdade. Modelos de física de partículas vêm buscando explicar esta assimetria, mas há diversos modelos em consideração, enquanto ainda estamos longe de uma “Teoria de Tudo” (1994, ed. Zahar), que é aliás, o título do livro do físico John Barrow que usei como referência aqui.

Se a física teórica ainda não responde a contento à pergunta, a física de partículas, através desses cientistas e seus aceleradores, ao menos parece ter constatado algo muito importante.

Analisando oito anos e centenas de experimentos realizados no acelerador Tevatron norte-americano, descobriram uma diferença de 1% entre os pares de múons e anti-múons gerados a partir do decaimento de partículas conhecidas como B-mésons.

Isto é, ainda que não saibamos explicar a assimetria que responderia pelo Universo de matéria em que vivemos, sim foi demonstrado que as teorias cosmológicas não só parecem válidas como, por algum motivo, até hoje, mais de 13 bilhões de anos depois, ainda parece haver uma assimetria que garante a formação de matéria em uma proporção levemente maior do que a de anti-matéria.

Ainda não se respondeu à pergunta de por que há algo ao invés de nada, mas o fascinante é descobrir que há muito, muito pouco de matéria ao invés de nada. Nosso Universo possui sim uma sutil assimetria, e toda a massa das centenas de bilhões de estrelas que vemos brilhando, e todos os planetas que devem orbitá-las, incluindo o nosso, é o que restou desta ínfima diferença de um para um bilhão