SOCIEDAD Y CULTURA

Revista El Magazín de Merlo, Buenos Aires, Argentina.



viernes, 24 de marzo de 2023

Para que todos entendamos: ¿Qué es la antimateria?

 En la física de partículas, se conoce como antimateria al tipo de materia constituida por antipartículas, en lugar de partículas ordinarias. Es un tipo menos frecuente de materia.



La  antimateria es muy parecida a la materia común, la única diferencia está en la carga eléctrica de las partículas y en algunos números cuánticos. Así, un antielectrón, también llamado positrón, es la antipartícula del electrón, que tiene sus mismas propiedades excepto la carga que es positiva. Los antineutrones, por su parte, son neutros (como los neutrones) pero sus momentos magnéticos son opuestos. Finalmente, los antiprotones se diferencian de los protones en que tienen carga negativa.

Al interactuar, la antimateria y la materia se aniquilan mutuamente tras unos pocos instantes, liberando enormes cantidades de energía en forma de fotones de alta energía (rayos gamma) y otros pares de partículas elementales partícula-antipartícula.



En los estudios de física se distingue entre partículas y antipartículas empleando una barra horizontal (macrón) sobre los símbolos correspondientes al protón (p), electrón (e) y neutrón (n).

Los átomos formados por antipartículas no existen naturalmente en la naturaleza porque se aniquilarían con la materia ordinaria. Tan solo una muy pequeña cantidad ha sido exitosamente creada en experimentos destinados a la formación de anti-átomos.

La existencia de la antimateria fue teorizada en 1928 por el físico inglés Paul Dirac (1902-1984) cuando se propuso formular una ecuación matemática que combinara los principios de la relatividad de Albert Einstein y los de la física cuántica de Niels Bohr.



Este arduo trabajo teórico fue resuelto con éxito y de allí se obtuvo la conclusión de que tenía que existir una partícula análoga al electrón pero de carga eléctrica positiva. A esta primera antipartícula se la llamó antielectrón y se sabe hoy en día que su encuentro con un electrón ordinario conduce al aniquilamiento mutuo y a la generación de fotones (rayos gamma).

Por ende, era posible pensar en la existencia de antiprotones y antineutrones. La Teoría de Dirac se confirmó en 1932, cuando se descubrieron positrones en la interacción entre los rayos cósmicos y la materia ordinaria.

Desde entonces se ha observado el aniquilamiento mutuo de un electrón y un antielectrón. Su encuentro constituye un sistema conocido como positronium, de vida media nunca superior a los 10-10 o 10-7 segundos.

Posteriormente, en el acelerador de partículas de Berkeley (California, 1955) se logró producir antiprotones y antineutrones mediante colisiones atómicas de alta energía, siguiendo la fórmula de Einstein de E = m.c2 (energía es igual a masa por la velocidad de la luz al cuadrado).

De un modo semejante, en 1995 se obtuvo el primer antiátomo gracias a la Organización Europea de Investigación Nuclear (CERN). Estos físicos europeos lograron crear un átomo de antimateria de hidrógeno o antihidrógeno, constituido por un positrón orbitando un antiprotón.

¿Para qué sirve la antimateria?



La antimateria aún no posee demasiados usos prácticos en las industrias humanas, debido a sus altísimos costos y a la exigente tecnología que implica su producción y manejo. Sin embargo, ciertas aplicaciones son ya una realidad.

Por ejemplo, se realizan tomografías por emisión de positrones (PET), lo cual ha sugerido que el uso de antiprotones en el tratamiento del cáncer es posible y quizá más efectivo que las técnicas actuales con protones (radioterapias).

Sin embargo, la principal aplicación de la antimateria es como fuente de energía. Según las ecuaciones de Einstein, la aniquilación de materia y antimateria libera tanta energía que un kilo de materia/antimateria aniquilándose sería diez mil millones de veces más productiva que cualquier reacción química y diez mil veces más que la fisión nuclear.

Si se logra controlar y aprovechar estas reacciones, se modificarían todas las industrias e incluso el transporte. Por ejemplo, con diez miligramos de antimateria podría impulsarse una nave espacial hasta Marte.

Fuente: https://concepto.de/antimateria/#ixzz7wrk36v27


No hay comentarios:

Publicar un comentario