Desde que somos pequeños, siempre nos hablan de que la materia es el componente principal de los cuerpos y que es capaz de adaptar a múltiples formas, así como a todos los cambios necesarios con el objetivo de adaptarse al medio. Sin embargo, ¿sabes que también existe la antimateria?. Este planteamiento no es nuevo, sino sus primeros pasos tuvieron lugar en 1928 por el físico británico Paul Dirac y que lo planteó antes de que ningún experimento científico hiciera sospechar la existencia de un “algo” completamente desconocido. ¿Quieres conocer más sobre este material especial, único y sumamente caro? Vamos a analizarlo a continuación.
¿Qué es la antimateria?
Si podemos definir que es la antimateria en una sola palabra, podríamos decir que la antimateria es el “espejo” de la materia, ya que, se parecen a ellas, poseen su misma masa, con la diferencia de que poseen la misma carga eléctrica y propiedades magnéticas opuestas.
Esto quiere decir que cara partícula está compuesta por su antipartícula y que, por tanto, podríamos pensar que ambas se complementa. Sin embargo, el efecto es completamente opuesto, ya que, cuando la masa de las partículas y las antipartículas entran en contacto, ambas se aniquilan emitiendo energía en forma de radicación en el proceso.
¿Cómo se fábrica la antimateria?
El origen de la materia y de la antimateria es el mismo, puesto que ambos, aparecieron como consecuencia del big bang. Sin embargo, a pesar de que sea un elemento con gran importancia en el universo, no supimos nada de ella hasta el siglo XX y no hemos podido obtener apenas información de esta hasta que en los laboratorios de CERN (Organización Europa para la investigación Nuclear),realizaron los primeros experimentos a través del decelerador de antiprotones, que generó, la presencia de partículas de antihidrógeno.
Creando antiprotones
Para crear antiprotones, lo que tenemos que hacer es colisionar una partícula de muy alta energía como un protón con otra partícula. Tras ello, se genera una gran cantidad de partícula que provienen del vacío. Estas partículas son de todo tipo, pero las que interesan a los científicos son los antiprotones.
Ya tenemos los antiprotones, pero necesitamos mucha más energía. Para ello, tenemos que utilizar los motores Pies Booster y el proton sincrotrón, los cuales, agrupan las partículas y les da mayor velocidad. Gracias a ambos motores, los protones alcanzan una velocidad cercana a la velocidad de la luz. Una vez que los electrones han alcanzado dicha velocidad, llega el momento de la colisión, la cual, se produce en un blanco metálico generando una caleta de partículas.
Los antielectrones es un proceso mucho más fácil que los antiprotones, ya que estos se producen de forma natural, es un proceso conocido como desintegración beta. Con ello, obtenemos los antielectrones. Ahora nos quedaría lo más importante: crear las condiciones apropiadas.
Fabricar antimateria
Para crear antimateria, los científicos tienen que reducir la velocidad con la que llegan los antiprotones, y a la vez, tenemos que enfriarlos. En un sentido físico, indica que tenemos que ordenar los átomos de forma ordenarla.
Para acelerar y enfriar las partículas necesitamos tres pasos fundamentalmente. Primero necesitamos los dipolos, imanes, lo que hacen es girar las partículas creando un campo magnético. En segundo lugar, tenemos los cuadrupolos, que componen el haz para hacer que vayan las partículas más comprimidas. En tercer y último lugar, es la cavidad de radiofrecuencia y lo que hace, es empujar las partículas que vienen de la fase anterior, pero con la polaridad invertida, para que se desaceleren. Por último, tenemos que enfriar las partículas, como dijimos anteriormente, que es el electron cooling, una máquina que está pensada para enfriar partículas.
El proceso de enfriamiento es muy sencillo, el cual consiste en que, el haz de antiprotones que viene a gran temperatura es sometido en contacto con una corriente de protones muy fríos, haciendo que, los antiprotones se enfríen. Con ello, conseguidos que no vibren tanto y se encuentren en condiciones óptimas con los antielectrones.
Gracias a este desacelerador, conseguimos bajar la energía hasta los 100 keV y también enfriarlos para que estén en las condiciones precisas para que entren en contacto con los antielectrones y formar la antimateria.
¿Cuánto cuesta un gramo de antimateria?
Ya hemos visto porque es tan complejo fabricar antimateria, pero, ¿por qué cuesta tanto? En concreto, su precio es de unos 62 500 millones de USD el miligramo. ¿Sorprendido, verdad? Esto es debido a que para su producción, necesitamos enorme cantidad de energía. Además, su proceso es muy poco eficiencia, ya que, ronda solo el 1 % de partículas creadas. A todo ello, tenemos que recordar que la antimateria, cuando entra en contacto con la materia, se aniquilan, por lo que, las condiciones de almacenamiento tienen un coste sumamente elevado.
Para intentar reducir su precio, algunos estudios de la NASA han planteado recolectar mediante campos magnéticos la antimateria que se genera de forma natural en los Cinturones de Van Allen de la tierra, el lugar donde se concentra la mayor cantidad de antiprotones.
Junto a este planteamiento, también se está mejorando constantemente el almacenamiento de antimateria, ya que, los científicos mejoran los tiempos de almacenamiento, tendríamos una cantidad ingente de energía en muy poco tiempo.
