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. ¿Qué es la antimateria?

181110
- Capturan la antimateria por primera vez

Un equipo de físicos europeos logró capturar por primera vez átomos de antimateria.

Los investigadores, de la organización europea de investigación nuclear (CERN), lograron atrapar 38 átomos de hidrógeno de antimateria en una fracción de segundo, un tiempo que permite comenzar a estudiar su estructura.
 



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Esto supone un hito histórico ya que, según explica el especialista en Ciencia de la BBC, Jason Palmer, pese a que antes se había logrado producir antihidrógeno, en las ocasiones anteriores se destruyó inmediatamente al entrar en contacto con la materia.

El equipo que llevó a cabo este estudio, publicado en la revista Nature, considera que la posibilidad de estudiar estos átomos de antimateria permitirá hacer pruebas sobre principios fundamentales inéditos hasta ahora.

Además, este logro podría conducir a una mayor comprensión de los orígenes del universo.

Misterios de la física

El actual "modelo estándar" de la física sostiene que cada partícula, como protones, electrones o neutrones, tiene en su imagen replicada su antipartícula.

Sin embargo, uno de los grandes misterios es por qué nuestro mundo está formado por materia en lugar de antimateria, ya que las leyes de la física no hacen ninguna distinción entre los dos y la misma cantidad de ambas debería haber sido creada en el nacimiento del Universo.

La producción de partículas de antimateria como positrones y los antiprotones se ha convertido en algo común en los laboratorios, pero juntar las partículas en átomos de antimateria es mucho más difícil.

Eso se logró por primera vez en 2002. Pero el manejo del antihidrógeno - átomos formados por un antiprotón y un positrón - es más difícil todavía, porque no debe entrar en contacto con ninguna otra cosa para subsistir.

Por ello, la captura de los átomos de antihidrógeno requiere de un tipo de campo particular. "Los átomos son neutros - no tienen carga neta - y son poco magnéticos", explicó Jeff Hangst, de la Universidad de Dinamarca y uno de los miembros del proyecto.

"Se puede pensar en ellos como pequeñas agujas de la brújula, por lo pueden ser desviados con campos magnéticos. Construimos una fuerte botella magnética alrededor de la cual producimos el antihidrógeno y si los átomos no se mueven demasiado rápido, los atrapamos", le dijo a la BBC.

Siguiente paso

Los campos magnéticos que integran la botella magnética no son particularmente fuertes, por lo que los investigadores intentaron que los átomos de antihidrógeno se movieran lentamente.

El equipo demostró que entre sus 10 millones de antiprotones y 700 millones de positrones, se formaron 38 átomos estables de antihidrógeno, que duraron alrededor de dos décimas de segundo cada uno.

El siguiente paso será producir más átomos que duren más tiempo para que se puedan estudiar en profundidad.

"Lo que nos gustaría hacer es ver si hay alguna diferencia que no entendemos todavía entre la materia y la antimateria" para tratar de descifrar, entre otras cosas, lo que sucedió en la creación del universo, afirmó el profesor Hangst - BBC
 

La Antimateria -Nahuel

Mucha de la gente que se inicia en la astronomía, generalmente se encuentra con ésta palabra: 'antimateria', ¿pero que es realmente la antimateria? Voy a intentar explicarlo de forma sencilla para que no se necesiten elevados conocimientos físicos para entenderlo.

La materia normal como la conocemos, está compuesta de átomos, las distintas organizaciones de distintos átomos forman todos los tipos de moléculas y estos a su vez la materia. Estos átomos están compuestos por electrones, protones y neutrones, los elementos mas pequeños conocidos (sin tener en cuenta los quarks).
La antimateria se compone del mismo modo, con algo llamado anti-átomos, que están formados por antielectrones (o también llamados positrones), antiprotones y el extraño antineutrón.

Paul Adrien Maurice Dirac habia deducido, fundándose en un análisis matemático de las propiedades inherentes a las partículas subatómicas, que cada partícula deberla tener su 'antipartícula'. Así pues, debería haber un 'antielectron' idéntico al electrón, salvo por su carga, que seria positiva, y no negativa, y un 'antiprotón' con carga negativa en vez de positiva.

Pero... ¿Que es realmente la antimateria y en que se diferencian los electrones, protones y neutrones de los antielectrones, antiprotones y los antineutrones?

La antimateria es materia constituida por la antipartículas (antielectrones, antiprotones y antineutrones).

La diferencia los electrones y protones de los antielectrones y los antiprotones y los antineutrones es básicamente la carga eléctrica, son idénticas en aspecto físico y en constitución, sus movimientos rotatorios se han invertido, el polo sur magnético, por decirlo así, esta arriba y no abajo, de esta manera su carga eléctrica es la opuesta de lo que debería de ser.

Como vimos hasta ahora, el positrón es la contrapartida del electrón por su carga contraria, y el antiprotón es también 'anti' por su carga. Pero... ¿por que dice anti a una partícula que posee carga neutra? Para responder esta pregunta es necesario explicar brevemente las características de los positrones y los antiprotones.

El antielectron es tan estable como el electrón, de hecho es idéntico al electrón en todos sus aspectos, excepto en su carga eléctrica. Su existencia puede ser indefinida. Aunque el promedio de 'vida' es de una millonésima de segundo, hasta que se encuentra con un electrón, durante un momento relampagueante quedaran asociados el electrón y el positrón; ambas partículas giraran en torno a un centro de fuerza común. Pero la existencia de este sistema, como máximo, durará una diezmillonésima de segundo ya que se combinan el positrón y el electrón.

Cuando se combinan las dos partículas opuestas, se produce una neutralización mutua y literalmente desaparecen, no dejan ni rastro de materia ('aniquilamiento mutuo'). Pero como sabemos la materia al igual que la energía no puede desaparecer, como resultado de esto queda la energía en forma de radiación gamma. De tal forma como había sugerido el genio Albert Einstein: la materia puede convertirse en energía, y viceversa.

El antiprotón es tan evanescente como el positrón, por lo menos en nuestro Universo. En una ínfima fracción de segundo después de su creación, la partícula desaparece (al igual que el antielectron), arrastrada por algún núcleo normal cargado positivamente. Entonces se aniquilan entre si el antiprotón y un protón del núcleo, que se transforman en energía y partículas menores.

En ocasiones, el protón y el antiproton solo se rozan ligeramente en vez de llegar al choque directo. Cuando ocurre esto, ambos neutralizan mutuamente sus respectivas cargas. El protón se convierte en neutron, lo cual es bastante logico. Pero no lo es tanto que el antiproton se transforme en un 'antineutron'.

Con algo de física elemental es fácil comprender como forma un campo magnético la partícula cargada, pero ya no resulta tan facil saber por que hace lo mismo un neutron. Que por cierto ocurre. La prueba directa mas evidente de ello es que cuando un rayo de neutrones golpea sobre un hierro magnetizado, no se comporta de la misma forma que lo haría si el hierro no estuviese magnetizado. El magnetismo del neutron sigue siendo un misterio (al menos yo no me entere ), los físicos sospechan que contiene cargas positivas y negativas equivalentes a cero, aunque, por alguna razón desconocida, logran crear un campo magnético cuando gira la partícula.

Sea como fuere, la rotación del neutron nos da la respuesta a esta pregunta: ¿Que es el antineutrón? Pues, simplemente, un neutron cuyo movimiento rotatorio se ha invertido y al igual que el positrón y el antiprotón, muestra exactamente el mismo fenómeno de los polos invertidos.

Por lo pronto, la teoría es bastante sólida, y ningún físico lo pone en duda. La antimateria puede existir.

Pero.... ¿Existe en realidad? ¿Hay masas de antimateria en el Universo?
 


Antimateria en espejo

Acelerador de positrones

Si las hubiera, no revelarían su presencia a cierta distancia. Sus efectos gravitatorios y la luz que produjeran serian idénticos a los de la materia corriente. Sin embargo, cuando se encontrasen con esta materia, deberían ser claramente perceptibles las reacciones masivas de aniquilamiento resultantes. Por esto, los astrónomos se afanan en observar especulativamente las galaxias, para comprobar si hay alguna actividad inusitada que delate las interacciones materia-antimateria.

¿Es posible, que el Universo este formado casi enteramente por materia, con muy poca o ninguna antimateria?
Dado que la materia y la antimateria son equivalentes en todos los aspectos, excepto en su oposición electromagnética, cualquier fuerza que crease una originaria la otra, y el Universo debería estar compuesto de iguales cantidades de una y otra.

Este es el dilema. La teoría nos dice que debería haber antimateria, pero la observación practica se niega a respaldar este hecho. ¿Y que ocurre con los núcleos de las galaxias activas? ¿Deberían ser esos fenómenos energéticos el resultado de una aniquilación materia-antimateria? NO! Ni siquiera ese aniquilamiento es suficiente, la destrucción seria muchas veces mayor (para darse una idea de la magnitud lo mas parecido es el colapso gravitatorio de una supernova al explotar y el fenómeno resultante: el agujero negro, seria el único mecanismo conocido para producir la energía requerida para tanta destrucción) - Espacio Profundo - http://www.espacioprofundo.com.ar

 


 

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