Antimateria

Pocas cosas agitan más la imaginación de la gente como la palabra “antimateria”. Suena a un Universo paralelo, a algo misterioso y casi mágico. Las naves de Star Trek se impulsan con antimateria. Un frasquito de antimateria se utilizaba para intentar destruir el Vaticano en la película “Ángeles y Demonios”. Podría seguir con más ejemplos, desde futuristas a ridículos. La verdad es que la antimateria es algo mucho más común de lo que la gente cree.

Empecemos por entender de que se trata con un ejemplo. Un electrón, la partícula que todos los días nos permite utilizar la electricidad, tiene ciertas características que lo diferencian de otras partículas. Su peso, su carga eléctrica, su spin (que se puede interpretar como el sentido en el que gira sobre sí mismo) y otra serie de números cuánticos que lo hacen diferente. Su antipartícula, es decir el electrón de antimateria, tiene todos los números cuánticos invertidos. Bueno, no todos. El peso sigue siendo el mismo y esto es algo que todavía les da dolores de cabeza a los físicos teóricos. La gravedad no se lleva bien con el mundo cuántico.

El positrón (electrón positivo) es la antipartícula del electrón. Su nombre viene de que la carga del electŕon se considera, por definición, negativa. Cada partícula que se conoce tiene su alter ego en el mundo de las antipartículas. Lo que fascina a los escritores que saben de ficción per casi nada de ciencia es el hecho de que si una partícula se encuetra con su anti, se convierten en energía, en fotones (partículas de luz). No de cualquier manera, sino conservando rigurosamente la cantidad total de energía disponible. La materia y la energía son la misma cosa, como sabe cualquier gil que alguna vez haya visto la famosa fórmula en los posters con la cara de Einstein. E=mc2 quiere decir, entre otras cosas, que la materia puede convertirse en energía y viceversa.

Hasta acá no hay ningún misterio. No hay ninguna diferencia fundamental entre una partícula y una antipartícula. Ambas se producen todo el tiempo en los laboratorios modernos, incluso en la atmósfera de la Tierra, constantemente bombardeada por partículas de alta energía que vienen del Sol y de más lejos aún. Al lado mismo del lector, dentro de él tambien, en este preciso instante, se están produciendo cientos de positrones. También se producen antiprotones y otras antipartículas. ¿Cuál es el misterio entonces?

Bueno, podemos decir que nuestro mundo está hecho de partículas y no de antipartículas. Para no ser tan egocéntricos, deberíamos mejor decir que nuestro mundo está hecho de lo que nosotros llamamos materia. Si todo estuviera hecho de antimateria no notariamos la diferencia, solamente llamaríamos al electŕon antipartícula y al positrón partícula. Acá viene la pregunta que más les gusta a los niños desde los 3 años: ¿por qué?

¿Cuál es la razón por la cual un tipo de partículas domina sobre el otro? En el comienzo del Universo las probabilidades de formar ambos tipos de materia era la misma, al menos en las teorías más clásicas. ¿Qué fue lo que rompió el equilibrio? Algunos científicos proponen que quizás vastas zonas del Universo están hechas predominantemente de antimateria. Desde la Tierra sería casi imposible distinguirlas, se verían igual que nuestro lado del Universo. Las zonas de materia y antimateria deberían estar aisladas de algún modo, para no destruirse mutuamente en forma lenta pero segura. El problema es que no hay forma de explicar como se separaron estas zonas con suficiente rapidez al principio de los tiempos. Es necesario algo más fundamental para explicar la asimetría. Aparentemente existe. Hay ciertos experimentos que indican que la naturaleza no es simétrica respecto a ambos tipos de materia. Es algo que se denomina violación de CP (carga-paridad) y es bastante complejo de explicar sin un curso previo de física de partículas.

Producir antipartículas es muy fácil. Conseguir que formen átomos es posible, pero más difícil, ya que son muy inestables. Cosas más complejas como moléculas, por no hablar de objetos o seres vivos es casi imposible. Por lo tanto, la probabilidad de que aparezca un anti-Prof. Unapiedra que me aniquile es bastante baja. Si no ven mis artículos publicados alguna vez, esa sería la última cosa que deberían pensar.


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