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EL EXTRAÑO MUNDO DE LA ANTIMATERIA

El mundo que nos rodea, planetas, estrellas, galaxias, y nosotros mismos, estamos hechos de la misma materia: electrones, protones, neutrones y unas pocas más. Menos conocido es que las leyes de la física permiten una forma diferente de materia, conocida con el nombre de antimateria.

En el siglo pasado, el físico inglés Paul Dirac propuso una ecuación que conciliaba las leyes de la mecánica cuántica, que explican el mundo de lo muy pequeño, con la relatividad especial, la teoría válida para altas velocidades. Al resolver la ecuación obtuvo una respuesta inesperada: debía existir una partícula idéntica al electrón pero de carga eléctrica opuesta. A esa partícula se le llamó positrón.

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Cuatro años más tarde, el positrón fue descubierto experimentalmente. La predicción de Dirac era correcta: existe realmente la antimateria. El antiprotón, la antipartícula correspondiente al protón fue detectada unas dos décadas después.
Hoy sabemos que hay en la naturaleza una simetría fundamental materia/antimateria: a cada tipo de partícula elemental le corresponde su respectiva antipartícula. Todas estas antipartículas han sido detectadas en los aceleradores. En el año 1995 se logró producir experimentalmente átomos de anti-hidrógeno.
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Las antipartículas llegan a la Tierra en los rayos cósmicos a las capas superiores de la atmósfera. Pero hasta el habitual banano o cambur emite en promedio un anti-electrón, es decir, un positrón cada 75 minutos, porque posee potasio-40, un elemento que decae emitiendo esa antipartícula. Nuestro propio cuerpo contiene potasio-40 de modo que emitimos positrones también.

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Si una partícula choca con su antipartícula, se aniquilan mutuamente produciendo radiación de alta energía. Un gramo de materia en contacto con un gramo de antimateria producirían una explosión equivalente a la de una bomba nuclear, sin embargo la antimateria producida por los científicos en los aceleradores, es tan poca, que en contacto con la materia, la energía alcanzaría apenas para calentar el agua para un café.
La antimateria ha conseguido aplicaciones terapéuticas en medicina mediante la tomografía por emisión de positrones. Y muchos piensan que la energía de la desintegración de la materia con la antimateria, será el combustible del futuro.
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¿Por qué no hay ninguna evidencia de que exista antimateria a gran escala, como antiplanetas o antigalaxias? ¿Por qué esa preferencia del universo por la materia?

La física no conoce bien la respuesta, pero la solución de este enigma estaría en lo ocurrido durante los primerísimos instantes después del big bang.
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En efecto, a la naturaleza le gustan las simetrías, pero también le gusta romperlas: el universo habría tenido en su comienzo cantidades iguales de materia y de antimateria, pero una pequeñísima asimetría de apenas una parte en mil millones, hizo que toda la antimateria y casi toda la materia, se aniquilaran, y quedara sólo radiación y la materia hoy existentes en el universo. Los científicos trabajan arduamente para explicar esta asimetría.

Los físicos tienen la esperanza de que en sus más recientes teorías del mundo subatómico, se encuentren las claves para comprender mejor las predilecciones de nuestro universo.

Héctor Rago