Que es la antimateria

Que es la antimateria

¿es peligrosa la antimateria?

R. Michael Barnett, del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, y Helen Quinn, del Centro del Acelerador Lineal de Stanford, ofrecen esta respuesta, parafraseada de su libro The Charm of Strange Quarks:
El contexto. Esta teoría condujo a una predicción sorprendente: las ecuaciones que describían el electrón también describían, y de hecho exigían, la existencia de otro tipo de partícula con exactamente la misma masa que el electrón pero con carga eléctrica positiva en lugar de negativa. Esta partícula, llamada positrón, es la antipartícula del electrón y fue el primer ejemplo de antimateria.
Su descubrimiento en los experimentos pronto confirmó la notable predicción de la antimateria en la teoría de Dirac. Una fotografía de una cámara de nubes tomada por Carl D. Anderson en 1931 mostraba una partícula que entraba por abajo y atravesaba una placa de plomo. La dirección de la curvatura de la trayectoria, provocada por un campo magnético, indicaba que se trataba de una partícula con carga positiva pero con la misma masa y otras características que un electrón. En la actualidad, los experimentos producen habitualmente un gran número de positrones.

¿por qué es tan cara la antimateria?

La antimateria es rara; sólo se produce en pequeñas cantidades y tiene una vida corta. Sin embargo, el Big Bang produjo cantidades iguales de materia y antimateria. Entonces, ¿por qué apenas queda antimateria en el Universo?
Búsqueda de la aniquilación: Si los cúmulos de galaxias contuvieran antimateria sobrante del Big Bang, emitirían rayos gamma, producidos por la aniquilación de materia y antimateria. La búsqueda de rayos gamma en el Cúmulo de la Bala no dio resultado.
Antiátomo: Cada partícula elemental tiene su propia antipartícula, con la misma masa pero con una carga eléctrica opuesta. Los antiprotones y los antielectrones (positrones) pueden combinarse para formar átomos de antihidrógeno.
La antimateria en sí misma no es un misterio. Para cada tipo de partícula subatómica hay una antipartícula correspondiente con la misma masa pero con carga eléctrica opuesta. La antimateria se produce en los aceleradores de partículas de la Tierra y en los entornos energéticos del cosmos. En cierto sentido, la existencia de la materia normal es el verdadero misterio. El Big Bang produjo cantidades iguales de materia y antimateria. Casi todas esas partículas se aniquilaron entre sí, pero quedó una pequeña cantidad de partículas normales, que constituyen nuestro Universo actual. Nadie conoce la causa de este nivel de asimetría de una entre mil millones; es uno de los mayores problemas sin resolver de la física moderna.

Muón

La antimateria es materia de ciencia ficción. En el libro y la película Ángeles y Demonios, el profesor Langdon intenta salvar la Ciudad del Vaticano de una bomba de antimateria. La nave Enterprise de Star Trek utiliza la propulsión por aniquilación materia-antimateria para viajar más rápido que la luz.
Pero la antimateria es también la materia de la realidad. Las partículas de antimateria son casi idénticas a sus homólogas de materia, salvo que llevan la carga y el giro opuestos. Cuando la antimateria se encuentra con la materia, se aniquila inmediatamente en energía.
Según la teoría, el Big Bang debería haber creado materia y antimateria en cantidades iguales. Cuando la materia y la antimateria se encuentran, se aniquilan y no dejan más que energía. Así que, en principio, ninguno de nosotros debería existir.
Pero lo hacemos. Y por lo que los físicos pueden decir, es sólo porque, al final, había una partícula de materia extra por cada mil millones de pares de materia-antimateria. Los físicos se afanan en tratar de explicar esta asimetría.
Pequeñas cantidades de antimateria llueven constantemente sobre la Tierra en forma de rayos cósmicos, partículas energéticas procedentes del espacio. Estas partículas de antimateria llegan a nuestra atmósfera a un ritmo que va desde menos de una por metro cuadrado hasta más de 100 por metro cuadrado. Los científicos también han visto pruebas de la producción de antimateria por encima de las tormentas eléctricas.

Antineutrón

La propulsión de impulsos nucleares catalizada por antimateria es una variante de la propulsión de impulsos nucleares basada en la inyección de antimateria en una masa de combustible nuclear, que normalmente no sería útil para la propulsión.
La descripción es errónea porque los antiprotones (por tanto, la antimateria) utilizados para iniciar la reacción se consumen; si estuvieran presentes como catalizador, las partículas no cambiarían con el proceso[1][2].
La propulsión nuclear de pulso tradicional tiene el inconveniente de que el tamaño mínimo del motor está definido por el tamaño mínimo de las bombas nucleares utilizadas para crear el empuje. El diseño de una bomba nuclear termonuclear convencional consta de dos partes: la primaria, que casi siempre se basa en el plutonio, y una secundaria que utiliza combustible de fusión, normalmente deuterio de litio. Hay un tamaño mínimo para el primario, unos 25 kilogramos, que produce una pequeña explosión nuclear de aproximadamente 1/100 kilotones (10 toneladas, 42 GJ; W54). Los dispositivos más potentes aumentan de tamaño principalmente mediante la adición de combustible de fusión. De los dos, el combustible de fusión es mucho menos costoso y desprende muchos menos productos radiactivos, por lo que, desde el punto de vista del coste y la eficacia, las bombas más grandes son mucho más eficientes. Sin embargo, el uso de bombas tan grandes para la propulsión de naves espaciales exige estructuras mucho más grandes capaces de soportar la tensión. Hay un equilibrio entre ambas exigencias.