El CERN crea antimateria para responder a la pregunta fundamental del universo

Impresión artística de colisiones materia-antimateria.Pete Linforth

El concepto de antimateria ha deleitado a los aficionados a la ciencia ficción durante años, pero también plantea una verdadera cuestión a los físicos. Matemáticamente hablando, tiene sentido que para cada tipo de partícula en nuestro universo exista una antipartícula correspondiente, que es la igual pero con carga opuesta; así, para corresponderse con el electrón, por ejemplo, debería haber un antielectrón, también conocido como positrón. Cuando la antimateria y la materia entran en contacto, ambas se destruyen entre sí en un destello de energía.

Cuando ocurrió el Big Bang, debería haber creado cantidades iguales de materia y antimateria. Y, sin embargo, la materia está en todas partes y hoy en día apenas hay antimateria en nuestro universo. ¿Porqué es eso?

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Un nuevo experimento del CERN, la Organización Europea para la Investigación Nuclear, ha estado abordando la cuestión observando cómo la materia y la antimateria podrían reaccionar de manera diferente al campo gravitacional de la Tierra. Los físicos creen que la antimateria podría caer a un ritmo diferente al de la materia, lo que ayudaría a explicar por qué es menos frecuente. Pero para probar esto, necesitan crear partículas de antimateria como

átomos de positronio. Estos son pares de un electrón y un positrón, pero solo viven una fracción de segundo (142 nanosegundos para ser exactos), por lo que no hay tiempo suficiente para realizar experimentos con ellos.

El gran avance del CERN consiste en crear átomos de positronio que duran mucho más: 1.140 nanosegundos cada uno. También han podido rastrear la velocidad de los átomos de positronio creados, observando que se mueven entre 70 y 120 kilómetros por segundo, lo que facilita la experimentación con ellos. Lo lograron utilizando el "convertidor de positrón a positronio", que suena delicioso y que envía un destello de láser ultravioleta para dar a los positrones más energía para que vivan más tiempo.

Con el tiempo, los científicos podrán utilizar estos átomos de positronio de vida más larga en experimentos para ver cómo reaccionan a la gravedad, pero primero deben comprobar si los átomos que crean son eléctricamente neutros. Afortunadamente, esto se puede hacer sin el uso del acelerador del CERN que actualmente está cerrado por un programa de actualización de dos años. La mayoría de los experimentos en el CERN requieren el uso del acelerador para crear un haz de protones, pero este experimento de positronio puede continuar incluso durante el período de parada.

Los hallazgos se publican en la revista. Revisión física A.

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