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Directora General: Carmen Lira Saade Director Fundador: Carlos Payán Velver Domingo 6 de octubre de 2013 Num: 970 |
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Maravillas de la antimateria
Norma Ávila Jiménez Es tanto mi gusto por el universo, que recientemente compré un reloj –de hombre, porque los de mujer estaban más caros– con tal de entrar al sorteo de un viaje al espacio. Cuando se enteró mi mamá, me dijo: “Te vas a quedar como Dave Bowman –el protagonista de 2001: una odisea del espacio–: dando vueltas.” La idea no me pareció del todo mal: sería fantástico poder trasladarme a otro espacio-tiempo sin encontrarme con la cantidad suficiente de antimateria que me aniquilara instantáneamente. ¿Y por qué habría de aniquilarme?, ¿Qué es la antimateria? El descubrimiento El descubrimiento de la antimateria sucedió a principios del siglo XX, cuando nacieron los pilares de la física moderna: la mecánica cuántica y la teoría de la relatividad general. Por mucho tiempo han sido incompatibles, porque la primera se ocupa de los fenómenos físicos a escalas microscópicas, y la segunda es una teoría del campo gravitatorio que se aplica a objetos que se mueven a velocidades cercanas a la de la luz, es decir, a casi 300 mil km por segundo. En 1928, Paul Dirac, “uno de los grandes genios”, planteó, “de manera imaginativa” una ecuación que combina la mecánica cuántica con la teoría de la relatividad, asegura Gerardo Herrera Corral, líder del comité de físicos mexicanos que trabajan en la Organización Europea de Investigación Nuclear (CERN, por sus siglas en francés, Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire), ubicada entre Suiza y Francia. Esa ecuación describe al electrón –partícula con carga negativa que se desplaza alrededor del núcleo del átomo– y predice la existencia de otra partícula con las mismas propiedades que éste, pero con carga positiva: el antielectrón. En 1932, el físico experimental Carl David Anderson descubrió la existencia de esta antipartícula y la denominó positrón. La publicación de su resultado abrió la puerta a un universo que se acerca a la ciencia ficción, porque no sólo existen los antielectrones: toda la materia del cosmos tiene su reflexión simétrica –como un reflejo en un espejo–, o antimateria. Hay antiprotones, antineutrones, antineutrinos, etcétera, que además forman antiátomos. ¿Qué sucede cuando se encuentran, por ejemplo, un protón, que tiene carga positiva, con un antiprotón, de carga negativa? Se aniquilan, transformándose en radiación. Entonces, ¿por qué si existe materia y antimateria no se ha destruido el universo? Sin duda, algunos de nuestros políticos merecerían encontrarse con su antimateria. La materia ganó Gerardo Herrera Corral, también investigador del Centro de Investigación y Estudios Avanzados, como muchos científicos, se pregunta por qué el universo “ha privilegiado la materia y no la antimateria, si son simétricos y se crearon en las mismas cantidades. Una respuesta hipotética es que en el origen del cosmos, después de la Gran Explosión, coexistieron aproximadamente una billonésima de segundo y después hubo una pequeña violación de la simetría que acabó por favorecer a la materia”. Es como si nos viéramos en el espejo y desapareciera nuestra imagen o parte de ella (y sin ser vampiros). El físico David Martín Reina, en la revista ¿Cómo ves? de enero 2012, apunta: “Se calcula que por cada mil millones de antipartículas, se formaron mil millones más una partículas de materia”, y eso se multiplicó hasta formar el universo que conocemos. Para resolver ese enigma del cosmos “es necesario producir antiátomos, capturarlos y mantenerlos por un buen tiempo para analizarlos”, subraya Herrera Corral. alpha, elena, aegis y alice Desde 1995, en el CERN se han hecho varios intentos por producir y mantener antiátomos. En ese año, un equipo de especialistas logró producir antiátomos de hidrógeno que vivieron durante 40 millonésimas de segundo. Cinco años más tarde, otro grupo de investigadores construyó el Desacelerador de Antiprotones (AD, por sus siglas en inglés), capaz de disminuir la velocidad de los protones en un diez por ciento, lo que facilita su mezcla con los positrones. Hace dos años, físicos que trabajan con el experimento Anti-hydrogen Laser Physics Apparatus (ALPHA), utilizando el AD consiguieron atrapar 309 antiátomos de hidrógeno durante un tiempo considerado todo un récord: 15 minutos antes de aniquilarse. Hay quien tarda eso en pararse de su cama después de que sonó el despertador. Durante 2013, en el CERN se construirá el Extra Low Energy Antiproton Ring (ELENA) con el cual se atraparán más átomos de antimateria, ya que aumentará la eficiencia conseguida con el AD “en un factor de 10 a 100”, subraya el doctor Herrera. Y como consecuencia de la antimateria, ¿existirá la antigravedad? ¿Las antipartículas son atraídas hacia arriba en vez de hacia abajo? El Experimento de Antimateria: Gravedad, Interferometría y Espectroscopia (AEGIS) se encargará de dar la respuesta en 2014. Otra vía para entender a la antimateria es trasladarse al universo temprano. Utilizando el llamado A Large Ion Collider Experiment (ALICE), Gerardo Herrera y un equipo de especialistas recrearán al plasma y las partículas que nadaban en éste cuando se formó el cosmos primigenio. Por mucho tiempo se ha pensado que ese plasma era un gas, pero las observaciones con alice apuntan a que fue un líquido perfecto, esto es, que fluía sin resistencia alguna. Si se colocara plasma dentro de una botella, sus átomos se moverían al unísono como los bancos de peces en el mar, se colarían por cualquier rendija, y se treparía por las paredes, como si estuvieran contra la gravedad. El estudio de ese plasma y su sopa de partículas ayudará a “decirnos qué ocurrió con la antimateria”. ALICE guiará a los especialistas entre las maravillas de la antimateria. Retomando el primer párrafo de este ensayo, informo que no gané el sorteo, pero los organizadores me dieron un USB con forma de transbordador espacial. |
