LA CREACION DE ANTIMATERIA Y SU BUSQUEDA EN EL UNIVERSO

LA CREACION DE ANTIMATERIA Y SU BUSQUEDA EN

EL UNIVERSO

Hasta 1928, en la física ni siquiera como concepto se había desarrollado la idea de antimateria y, mucho menos, la capacidad de producirla. Pero el estudio cambió cuando se empezaron a conocer los estudios del físico británico Paul Dirac.

En la practica, todo comienza con los trabajos de Dirac que publico en 1929, en una época que coincide con los tiempos que se descubrían los primeros secretos de la materia, se teorizaba sobre el comportamiento de las partículas que comportan la fuerza débil, y se profundizaban los estudios de los componentes de los átomos, especialmente en la teorizacion de lo que se llama fuerza fuerte. Fueron tiempo en que la audacia tuvo una preeminencia como rol intelectual dentro del mundo de la física, en el cual se plantearon conceptos como el de la mecánica ondulatorio, el principio de incertidumbre o, también, el descubrimiento del spin en los electrones. Se dice también, que fue una de las épocas más exoterica de la física, en la cual hubo ejercitantes que concurrieron a simpáticas metáforas para hacer

más accesibles sus teorías, como fue el caso del físico austríaco Erwin Schroedinger cuando apelo a la historia de los gatitos para exponer su principio de indeterminación, con el cual describía en síntesis que las partículas más pequeñas tienen un comportamiento que, dentro del razonamiento común, no es el mayormente aceptado por las personas.

La descripción anterior, implica ubicar el escenario en el cual Paul Dirac estaba inserto cuando planteo que donde había materia, también podía haber antimateria. Concretamente se dijo, que si el átomo tenia partículas de carga negativas llamadas electrones, debía haber partículas que fueran "electrones antimateria", a los que se llamaron positrones y que debían tener la misma masa del electrón, pero de carga opuesta y que se aniquilarían al entrar en contacto, liberando energía. Este descubrimiento de Dirac fue tan revolucionario que lo hizo merecedor del premio Nobel en el año 1933.

El siguiente paso se dio en 1932, cuando Carl Anderson, del Instituto Tecnológico de California, en un trabajo de experimentación confirmo la teoría de Dirac al detectar la existencia de un positrón al hacer chocar rayos cósmicos. Pasaron dos décadas para dar otro salto y este vino en 1955, cuando un equipo de la Universidad de Berkeley formado por los físicos Emilio Segre, Owen Chamberlain (ambos ganadores del Nobel de Física de 1959), Clyde Weingand y Tom. Ypsilantis lograron hallar el primer antiprotón, o sea la primera partícula especular del protón que es la partícula de carga positiva del átomo. Un a o después, con el uso de las mismas instalaciones, otro equipo, formado por Bruce Cork, Oreste Piccione, William Wenzel y Glen Lambertson ubicaron el primer antineutrón, el

equivalente a la partícula de carga neutra de los átomos. La carrera por las tres antipartículas básicas - equivalentes a la neutra, la negativa y la positiva- estaba terminada. Otro paso lo dieron los soviéticos, que por el año 1965 contaban con el acelerador de partículas más poderoso de los existentes en esos momentos. En un trabajo encabezado por el físico León Lederma, los soviéticos lograron detectar la primera partícula compleja de

antimateria, el antineutrino, formado por dos partículas básicas. Posteriormente, usándose el mismo acelerador se detecto el antihelio.

Con la inauguración, en 1978, de las instalaciones europeas del Centro de Investigación de Alta Energía (CERN) de Ginebra, y los avances tecnológicos que ello implicó, se pudo lograr crear antitrítio y, en 1981, realizar el primer choque controlado entre materia y antimateria, con lo que comprobaron una hipótesis valiosa: La cantidad de energía liberada por el mismo choque era enorme, mil veces superior a la energía nuclear convencional. Pero para

la receta para generar antiátomos faltaba un ingrediente que permitiera la combinación de antipartículas para poder producirlo, lo que precisamente faltaba era una formula para conseguirlo. La dificultad radicaba en la velocidad con que se producen las partículas de antimateria y sus violentas colisiones. Era necesario contar con una formula que permitiera desacelerarlas o igualar su velocidad para unirlas, interrogante que fue respondida, en parte, por los trabajos del profesor de Física de la Universidad de Stanford Stan Brodsky y por el ingeniero físico chileno Ivan Schmidt. En 1992, Brodsky y Schmidt publicaron sus trabajos de complejos cálculos en los cuales sugerían la formula de un método para producir antiátomos, o sea como poder unir antielectrones y antiprotones. Pero también se requería capacidad de experimentación. A ellos llegó Charles Munger, quien formó su propio equipo en Chicago para realizar los experimentos. Pero las publicaciones norteamericanas-chilenas también llamaron la atención de

físicos europeos del CERN donde se formo un equipo multinacional encabezado por Walter Oelert con el objetivo de experimentar en la creación de un antiátomo. En la practica, con ello, se dio una competencia científico-mundial para alcanzar este logro. El 4 de enero de 1996, los científicos del CERN anunciaron el éxito de haber obtenido en un proceso de experimentación no uno, sino nueve antiátomos de hidrogeno. No se trata de partículas fundamentales o de pequeñas combinaciones, se trata - en propiedad - de lo que se puede mencionar como átomos de antihidrógeno. El método propuesto por la pareja Brodsky-Schmidt consistió, básicamente, en hacer chocar un haz de antiprotones con un gas y, en cuyo proceso, se producirían pares de electrón-positrón; luego, de esos positrones, una pequeña fracción viajaría casi a la misma velocidad de los antiprotones, lo que implicaría que los positrones sean capturados por un antiprotón, lo que haría que ambas antipartículas se combinaran para formar un antiátomo. Ahora, el experimento que hizo el CERN consistió en la elección del hidrogeno como elemento de trabajo porque es el más simple y abundante de todos los que conforman el universo. Con apenas dos componentes –uno positivo y otro negativo- era lo más sencillo. El acelerador LEAR, con el cual se realizó el experimento, disparó un chorro de antiprotones a través de una fina nube de gas xenón. Los antiprotones rompieron los núcleos del xenón y crearon algunos pares de electrón-positrón. Una fracción de estos pares fue capturada por los antiprotones, lo que implico que empezaran a orbitar alrededor de ellos; entonces se crearon antiátomos de hidrogeno. Como estos antiátomos son neutros, el campo magnético del acelerador no los desvía y continuaran una trayectoria recta que

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