Antimateria
La antimateria engloba todas aquellas partículas que poseen la misma masa que sus equivalentes de materia, pero con propiedades opuestas, como la carga eléctrica. A estas partículas se les denomina antipartículas.
¿Quién descubrió la antimateria?
El primero en proponer teóricamente la existencia de la antimateria fue el físico británico Paul Dirac, a comienzos del siglo XX. La confirmación experimental llegó pocos años más tarde.
¿Qué son las antipartículas?
La materia está formada por átomos, y cada átomo se construye a partir de las mismas partículas elementales.
Un átomo de materia está compuesto por partículas con carga negativa (electrones) que orbitan alrededor de un núcleo central, formado a su vez por partículas con carga positiva (protones) y neutras (neutrones).
Cada una de estas partículas subatómicas - electrones, protones y neutrones - tiene su correspondiente antipartícula.
1] El Antielectrón (o Positrón)
El antielectrón posee la misma masa que el electrón, pero una carga eléctrica positiva en lugar de negativa. Es conocido comúnmente como positrón. Fue descubierto en 1932 por el físico estadounidense Carl David Anderson. En los experimentos, los positrones se generan en procesos de desintegración beta radiactiva (la partícula β+).
2] El Antiprotón
El antiprotón tiene la misma masa que el protón, pero una carga eléctrica negativa en lugar de positiva. Es la antipartícula del protón y fue identificado en 1956.
3] El Antineutrón
El antineutrón comparte la misma masa que el neutrón, pero se distingue por presentar propiedades magnéticas opuestas.
Cada partícula elemental tiene su opuesta
Hasta ahora hemos mencionado únicamente partículas subatómicas para resaltar el contraste entre materia y antimateria. Sin embargo, en teoría, toda partícula elemental cuenta con su correspondiente antipartícula.
La materia y la antimateria se aniquilan mutuamente
La materia y la antimateria no pueden coexistir en un mismo espacio, ya que al entrar en contacto se destruyen. Este proceso recibe el nombre de aniquilación.
Cuando una partícula se encuentra con su antipartícula, ambas se aniquilan y se transforman en dos fotones de alta energía.
En un proceso de aniquilación, las partículas se convierten en radiación electromagnética (fotones). En ese instante, dejan de existir.
De ahí que la antimateria no se encuentre de manera natural en nuestro universo, o al menos resulte extremadamente difícil de detectar.
¿Por qué el universo está compuesto casi en su totalidad por materia?
En los primeros instantes posteriores al Big Bang, se habrían originado cantidades casi iguales de materia y antimateria.
Por razones aún no del todo comprendidas, la materia terminó imponiéndose. Quizás existió un ligero exceso inicial de materia, o tal vez alguna partícula todavía desconocida - posiblemente el bosón de Higgs, al que a veces se apoda la “partícula de Dios” - inclinó la balanza a su favor.
¿Cómo se produce la antimateria?
En la Tierra, la antimateria solo puede crearse de forma artificial en laboratorios y aceleradores de partículas, principalmente a través de la desintegración beta radiactiva (β+).
¿Qué es la desintegración beta? De manera sencilla, el núcleo de un átomo pesado se vuelve inestable cuando carece de suficientes neutrones para contrarrestar la repulsión entre protones (déficit de neutrones). En estas condiciones, un protón se transforma (se desintegra) en un neutrón para recuperar la estabilidad del átomo. Durante la desintegración β+, el núcleo emite hacia el exterior varias partículas: un fotón, un neutrino y un positrón (el antielectrón, es decir, antimateria).
La vida de una antipartícula es extremadamente breve
En cuanto se forma una antipartícula, choca casi de inmediato con una partícula y ambas se aniquilan.
¿Dónde se puede encontrar antimateria?
En teoría, nuestro universo podría albergar bolsas o incluso regiones enteras de antimateria - estrellas, galaxias o zonas aisladas - siempre que permanezcan separadas de la materia ordinaria.
Nota. Algunas teorías especulativas del multiverso incluso plantean la existencia de un “antiuniverso” o de múltiples universos compuestos de antimateria.
La antimateria obedece a las mismas leyes físicas que la materia común. La única diferencia es que posee la carga eléctrica opuesta.
