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Atrapando la antimateria

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Cualquier aficionado a la ciencia ficción, más concretamente al universo Star Trek, sabe que mantener a plena potencia un motor warp es una tarea muy complicada. Se supone que, para lograr velocidad de curvatura, la Enterprise necesita generar una gran cantidad de energía. Esto lo consigue a través de la reacción de aniquilación entre materia y antimateria, lo que se realiza en el interior de cámaras especiales formadas por cristales de dilitio.

Hasta aquí, la ficción, retornemos ahora a la realidad. El dilitio, por supuesto, no existe, al menos por el momento, los motores de curvatura, por desgracia, tampoco, pero la antimateria sí, podemos fabricarla y almacenarla. La materia normal está compuesta de átomos que, a su vez, constan de un núcleo, donde habitan neutrones, sin carga eléctrica y protones, cargados positivamente. Externamente, orbitan los electrones, con carga negativa. La antimateria, que en nada difiere en cuanto a masa de las partículas de la materia normal, consta de un núcleo con neutrones, antiprotones, cargados negativamente y una "corteza" de antielectrones, esto es, positrones con carga positiva.

A primera vista, las propiedades físicas y químicas de la materia y la antimateria son las mismas. Un astronauta que percibiera, a lo lejos, un planeta formado por antimateria, no se enteraría de ello... posiblemente hasta que fuera demasiado tarde. Porque, he aquí la gracia del asunto, cuando átomos de antimateria y materia común entran en contacto, se aniquilan mutuamente, en medio de un mar de imponente energía. Así que, por el bien de nuestro astronauta observador, más le vale no acercarse al presunto antimundo. Desde hace una década, en grandes aceleradores de partículas, se pueden producir artificialmente antipartículas y átomos de antihidrógeno, versión en antimateria de nuestro hidrógeno común, compuesta de un antiprotrón y un positrón. En teoría, podría llegar a fabricarse cualquier "antielemento", pero todavía no se ha llegado a ese punto. Se supone que, en un principio, en el instante de la creación del universo a través del Big Bang, debía existir igual cantidad de materia y antimateria. De haber sido exactamente así, ahora mismo no estarías aquí leyendo esto, pues ambas formas se hubieran aniquilado entre sí, siendo hoy el cosmos simplemente un océano de radiación. Al parecer, una asimetría provocó que hubiera más materia que antimateria, lo que ha dado forma a nuestro universo.

Bien, ¿y para qué sirve fabricar antimateria? Desde que fuera predicha su existencia por Paul Dirac, allá por 1928, la ciencia se ha sentido fascinada por la reacción de aniquilación entre ésta y la materia ordinaria. A partir de ese fenómeno, se han construído aparatos médicos capaces de explorar el interior de nuestro cuerpo por medio de la emisión de positrones. Pero la aplicación teórica más interesante nos lleva de nuevo a Star Trek.

Los motores de antimateria no son un simple delirio imaginativo de escritores más o menos locos, más bien, se trata de una posibilidad muy real. No se conoce cómo acceder al hiperespacio, si es que existe, ni la forma de lograr el efecto de curvatura espacial descrito en Star Trek, pero sí se han diseñado motores que, aprovechando la inmensa energía que una ínfima cantidad de materia y antimateria aniquilados mutuamente generan, podrían hacer que una nave espacial surcara el espacio del Sistema Solar en pocas semanas. Así podrían hacerse realidad los viajes interplanetarios, sin el problema que supone hoy los grandes periodos de tiempo que requeriría, por ejemplo, un viaje a Marte.

Ahora bien, si no puede entrar en contacto nuestra materia y la antimateria, sin que se produzca una explosión de energía... ¿cómo se manipula? Por medio de ingeniosas trampas magnéticas. La capacidad de producción de antimateria actual no pasa de unos pocos nanogramos al año, algo lejano de los microgramos o los gramos que una nave interplanetaria necesitaría para moverse a gusto por el espacio, pero se avanza con rapidez hacia nuevas formas de producción y, sobre todo, de almacenamiento seguro. Las trampas magnéticas utilizadas ahora, son capaces de mantener aisladas varias antipartículas, "enfriadas" por laser y alejadas de la materia común, en una ambiente vacío. Así, es posible transportar antimateria en nuestro mundo, sin que por ello desaparezca en un luminoso estallido.

Más información | CERN

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