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postheadericon Antimateria, la respuesta al ser o no ser


La antimateria vuelve a ser protagonista en las secciones de ciencia de los periódicos gracias a la obtención en el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) , de 38 átomos de antihidrógeno durante una décima de segundo antes de su aniquilación. Este tiempo de captación, que aunque para nuestra realidad macroscópica pueda resultarnos insignificante, ha permitido obtener gran cantidad de información que ahora podrá analizarse en aras a arrojar más luz a una intrigante pregunta ¿por qué es imposible la existencia de antimateria junto a materia y viceversa?. 
Se piensa que en el origen del Universo, suponiendo que exista un sólo universo, todo era materia y antimateria, sin embargo, tras el big bang, parece que la materia ganó la batalla a la antimateria y la primera aniquiló a la segunda quedando esta en soledad para formar el mundo que hoy en día conocemos.

Qué es la antimateria

De una forma simple pudiera decirse que la antimateria es la materia cambiada de signo, iguales características físicas pero signo eléctrico diferente. Se piensa además que el comportamiento de una partícula y su antipartícula pudiera ser también opuesto.

La materia de la que todos estamos compuestos está formada de átomos que a su vez contienen partículas subatómicas, como los electrones. La antimatería en contacto con la materia hace que ambas desaparezcan y a cambio se forme una importante cantidad de energía. Tal como predijo Einstein y tradujo en su famosa fórmula, la materia y la energía son la misma cosa, E = mc2.

Aplicaciones prácticas

Hace ya casi un siglo que, en plena vorágine de la física cuántica, se descubrió la primera antipartícula aislada en laboratorio del electrón, el positrón, por el método de aceleración de partículas. El positrón es por tanto un electrón con signo positivo. Isaac Asimov, el científico y escritor de novelas de ciencia ficción, hacía uso de la corriente de positrones para modelar las neuronas de los robots generados por los humanos en sus obras literarias.

Desde los años 90 es común que en los principales hospitales del mundo se cuente con una herramienta que haciendo uso de la emisión de positrones sobre una parte de nuestro cuerpo obtengamos imágenes tridimensionales que nos aporten información sobre la actividad metabólica del mismo. El PET, Tomografía por Emisión de Positrones como se llama, está desplazando al TAC (Tomografía Axial Computerizada), otra técnica de generación de imágenes no invasiva, para la detección de diferentes enfermedades como los tumores malignos.

El positrón es tan sólo una antipartícula, sin embargo lo que se ha captado recientemente en el CERN es un conglomerado de antiátomos, formados a su vez por antipartículas, o dicho de otra manera antimateria. La diferencia es enorme.

De estas investigaciones nunca se sabe lo que se puede obtener de aplicación práctica para nuestra civilización, ¿quien sabía para que serviría el magnetismo cuando se descubrió?, sin embargo, hoy nada tiene sentido en el mundo de la electrónica sin el magnetismo. Puestos a imaginar pudiéramos pensar en obtener antimateria para resolver de un plumazo el problema energético hasta el fin de los tiempos. La energía producida en la aniquilación de materia con antimateria genera energía de una eficiencia cien veces mayor que la obtenida por un reactor nuclear de fisión. 

También pudiéramos realizar viajes interplanetarios en una fracción del tiempo que necesitaríamos actualmente tal como lo hacía la nave Enterprise de la mítica Star Trek al utilizar antimateria como combustible.

Antigravedad


Aún no se sabe exactamente porque dos partículas con masa son atraídas entre sí cuando se deja caer una sobre la otra, una de las teorías es la existencia de una partícula tipo bosón llamada gravitón que propiciaría la interacción entre materia. Y si toda partícula debe tener su antipartícula el gravitón no podría ser menos. De ser así podría darse con la existencia de una fuerza igual que la gravitatoria pero que produjera el efecto contrario, la repulsión.

Empresas privadas como la NASA o Boeing han intentado sin éxito dar con la clave de  la antigravedad por razones obvias, ambas empresas en sus diferentes misiones dedican enormes esfuerzos, humanos y económicos, en vencer la gravedad.

Si ciertamente en el universo existiera tanto materia como antimateria, la existencia del antigravitón ayudaría a que los planetas, estrellas o galaxias no se encontraran con sus correspondientes antiplanetas, antiestrellas o antigalaxias y se produjese la aniquilación de todas ellas.

Misión STS-134: en búsqueda de antimateria

En pocos días un transbordador espacial viajará hasta la Estación Espacial Internacional dentro de la misión STS-134 para entregar el Espectrómetro Magnético Alfa, AMS-2, creado en el CERN de Ginebra, con la misión de encontrar antimateria y materia oscura por el espacio.

La misión que se engloba dentro del mismo proyecto de dar con los orígenes del universo en el que se encuentra el gran acelerador de hadrones, LHC, del que hablé hace un tiempo, se encuentra entre los proyectos más ambiciosos de la física moderna.

En el momento de la publicación de esta entrada, en la web del proyecto AMS-2, se podía ver el tiempo que resta para el lanzamiento de la nave que alojará la AMS-2:



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