Un giro moderno a la antigua idea de nudos
En 1867, Lord Kelvin propuso que los átomos podían ser pequeñas estructuras anudadas en un éter invisible. Esa idea fue descartada cuando descubrieron que los átomos no son nudos, sino partículas subatómicas. Pero ahora, un equipo de físicos recupera ese concepto antiguo —con un giro mucho más sofisticado— para explicar uno de los grandes enigmas de la cosmología: por qué hay materia y no una mezcla perfecta de materia y antimateria.
¿Qué son los “nudos cósmicos”?
Investigadores del WPI‑SKCM2 (International Institute for Sustainability with Knotted Chiral Meta Matter) junto a colaboradores alemanes han desarrollado un modelo que combina dos simetrías adicionales. La simetría B-L (Baryon minus Lepton number) y la simetría Peccei–Quinn symmetry (PQ). Al hacerlo, demostraron que estructuras anudadas —“nudos cósmicos”— pueden formarse de modo natural en el universo temprano.
Estas configuraciones no son simples irregularidades. Son estados topológicamente bloqueados —es decir, “nudos” en el tejido del espacio-tiempo— que pueden ser estables durante un tiempo prolongado. Gracias al entrelazamiento de estas dos simetrías, los nudos resisten la tendencia natural a encogerse o desaparecer.
¿Cómo ayudan estos nudos a explicar el predominio de materia?
Según el modelo, después del Big Bang el universo atravesó sucesivas “transiciones de fase”, como cuando el agua pasa a hielo. En esos cambios pudieron generarse defectos en el espacio-tiempo: por un lado, “cuerdas cósmicas” asociadas a la simetría B-L; por otro, vórtices superfluídicos derivados de la simetría PQ. Cuando estas dos estructuras se combinan, dan origen a nudos solitónicos.
Mientras el universo se expandía y la radiación se diluía, estos nudos conservaron energía más eficientemente, por lo que llegaron a dominar el contenido energético del cosmos en una fase temprana.
Finalmente, los nudos colapsaron mediante túneles cuánticos—a un proceso indiferente a la dinámica clásica—y liberaron partículas pesadas, incluyendo neutrinos “derechos” con masas del orden de 10¹² GeV. Estas partículas, al decaer, generaron un leve exceso de materia sobre antimateria. Ese sesgo mínimo bastó para originar todo el universo observable, lleno de galaxias, estrellas y nosotros.
Una propuesta que conecta neutrinos, materia oscura y gravedad
Este modelo no sólo aborda el origen del desequilibrio materia-antimateria —un problema fundamental que la física actual (el Modelo Estándar) no puede resolver—, sino que podría enlazar otros enigmas: el origen de la masa de los neutrinos, la existencia de partículas como los axiones (candidatos a materia oscura) y la estructura topológica del universo.
Además, el colapso de estos nudos cósmicos debería haber dejado su huella en forma de ondas gravitacionales con un espectro particular. Esa señal podría ser detectada en el futuro por observatorios como LISA, Cosmic Explorer o DECIGO. Esto permitiría comprobar experimentalmente si esta hipótesis refleja nuestra historia cósmica.
Hacia una nueva historia del origen del universo
Aunque aún es una propuesta teórica, este estudio supone un paso audaz hacia una narrativa más completa y verificable del origen de la materia. Si las futuras observaciones de ondas gravitacionales confirman sus predicciones, podríamos tener —por primera vez— un mecanismo físico plausible y testable para explicar por qué existimos.
