En El CERN Produjeron Antimateria

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En el CERN produjeron antimateria

 


Desde el CERN, bajo las fronteras de Suiza y Francia, llega la noticia a Nature: han producido y, sobre todo, logrado atrapar, átomos de antihidrógeno. La antimateria es hasta hoy uno de los grandes misterios de la ciencia; propuesta por Paul Dirac en los años de construcción de la física cuántica, no es sencillamente que las cargas atómicas estén a la inversa: núcleo negativo y electrón positivo. Eso sería fácil de comprender. Es algo mucho más horrible: es energía negativa. No en el sentido trivial que le damos al polo negativo de una pila, sino en el que tiene la expresión -1 -2: ese signo menos indica que es inferior a cero. En monedas sería una deuda: usted tiene una deuda de 60 pesos, si paga 50 pesos tiene ahora en su haber -10 pesos.

Hasta allí el mundo es sensato como la aritmética. Pero ahora aplíquelo a la energía? Un pila se va descargando hasta llegar a carga cero, pero ¿cómo podría tener menos energía que 0 energía? El físico inglés Paul Dirac no tenía más de 25 años cuando logró la síntesis de relatividad (Einstein) e incertidumbre (Heisenberg). Pero sus ecuaciones predijeron algo no imaginable: energía negativa, energía menor a nada.

En 1929 su trabajo se publicó en los Proceedings of the Royal Society. Sus cuatro ecuaciones para describir el electrón mostraban dos soluciones: una en energía común y otra en energía menor a nada. Entendámonos: el electrón común tiene carga eléctrica negativa, pero eso no es sino un mal nombre ideado por Benjamin Franklin, como pudo ser electricidad A y electricidad B, que se atraen.

Pero las ecuaciones de Dirac no decían eso tan sencillo de comprender: predecían energía menor que cero. Propuso el nombre antielectrón. ¿Cómo se vería eso? Al cruzar un campo magnético parecería un electrón, salvo que en vez de tener carga eléctrica negativa, la tendría positiva. En 1932 fue observado en el Caltech por Carl Anderson, de 26 años, y recibió el nombre de positrón. Lo explica así Feynman: las energías son iguales, las masas son iguales, las cargas están invertidas, pero, más importante que todo, cuando se encuentran se aniquilan una a otra y liberan su masa entera en forma de energía (Six Not-So-Easy Pieces).

Señala el CERN en su nota: ?Al momento del big bang, materia y antimateria debieron ser producidas en cantidades iguales. Sin embargo, sabemos que nuestro mundo está hecho de materia: la antimateria parece haber desaparecido?. El problema para crear un antiátomo no es tanto hacerlo, sino que no desaparezca al instante mismo de su contacto con la materia, cualquier materia. El átomo más sencillo, el de hidrógeno, se compone de un protón en el núcleo y un electrón ondulando a su alrededor. Para tener un átomo de antihidrógeno debemos poner un antielectrón (llamado positrón) en torno de un antiprotón? sin que materia alguna los toque.

?En 1995, los primeros nueve átomos de antihidrógeno hechos por el hombre fueron producidos en el CERN. Luego, en 2002, los experimentos de siglas ATHENA y ATRAP mostraron que se podía producir antihidrógeno en grandes cantidades, con lo que se abría la posibilidad de estudios detallados. El nuevo resultado viene del experimento ALPHA.?

¿Cómo fabricar un contenedor para antiátomos si todo lo que tenemos en torno son átomos? Al tocarse se destruyen. Los físicos emplearon fuertes y complejos campos magnéticos para fabricar una trampa que los contenga sin que toquen materia alguna. Lograron la sobrevivencia de antihidrógeno por un tiempo tan largo como una décima de segundo: suficiente para estudiarlo.

?Resulta un poco abrumador y muy recompensante ver el aparato ALPHA y saber que contiene átomos estables y neutros de antimateria?, dice Jeffrey Hangst. ?Por razones que aún nadie entiende, la naturaleza desechó la antimateria?, pero es posible comenzar a estudiarla ?y ver si guarda algún secreto?.

Otro programa del CERN en el mismo sentido es el ASACUSA, también exitoso. ?Con estos dos métodos alternativos para producir y alguna vez estudiar antihidrógeno, la antimateria ya no podrá seguir ocultando sus propiedades por mucho más tiempo?, dice Yasunori Yamasaki, miembro del segundo equipo y cuyos resultados están por aparecer en Physical Review Letters.

Más en mi libro: Maravillas y misterios de la física cuántica (Cal y Arena, 2010).

Anticuerpos anti VIH

Siguiendo con los anti-, un equipo médico de Boston busca el motivo por el que nuestros anticuerpos no detienen la infección por VIH. Atacan después de que el virus ha invadido la célula.

Pero hay un escaso tipo de anticuerpos que sí controlan el virus y podrían ser base de una vacuna que eleve esta respuesta insuficiente. ?El hallazgo clave de este escrito es que podemos distinguir la forma de la proteína atacada por estos anticuerpos efectivos?, dice el principal autor, Bing Chen. Están por resolver una cuestión clave: ¿por qué ciertos anticuerpos no son efectivos y otros, escasos, sí lo son?
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