Qué é a antimateria?
Pues é, sinxelamente, o contrario á materia.
Digamos que se a materia está formada por átomos, a antimateria, en cambio, está formada por antiátomos. O equivalente aos protones, serían os antiprotones; o equivalente aos electróns, serían os antielectróns (tamén chamados positróns, pois teñen carga positiva).
Basándose en teorías do comportamiento das partículas subatómicas, chegouse á conclusión de que por cada protón que existe no Universo, hai tamén un antiprotón que é exactamente idéntico a él pero do revés: ten unha carga eléctrica negativa e a súa rotación está tamén invertida. Segundo esta teoría, sucedería o mesmo con todas as partículas existentes.
De feito, segundo esta idea, no momento do Big Bang creouse a mesma cantidade de materia que de antimateria.
De feito, a comezos deste ano, o programa ALPHA do CERN (Centro Europeo para a Investigación Nuclear) logrou por fin aislar átomos de antimateria durante uns 16 minutos. Neste tempo lograron estudar as principais características da antemateria de primeira man. No acelerador de positrones lograron crearse máis de 300 átomos de antihidróxeno. Non é a primeira vez que se consegue crear átomos de antimateria, pero si a primeira que se logran conservar tanto tempo.
O grande problema do estudo destas antipartículas e que o seu tempo de existencia: apenas una ínfima fracción de segundo. En canto aparece, vése atraída por unha partícula de materia. A súa colisión provoca o “aniquilamento mutuo” de ambas partículas. Non desaparecen (a materia non se crea nin se destrúe, só se transforma), sen embargo, as dúas partículas transfórmanse en radiación gamma.
Aínda que poida parecer ciencia ficción, está demostrado que a antimateria e máis eficaz que a propia materia en campos coma, por exemplo, o tratamentro do cancro. Ademáis, a aniquilación dunha partícula cunha antipartícula xera dez mil veces máis enerxía que a enerxía nuclear por fisión. Trátase, ademáis, da materia máis cara do mundo, costando uns 41.000 millóns de euros o miligramo.
Qué pensades desta “antimateria”?
Qué usos encontrades que pode ter nun futuro?
Onde se atopa a “antimateria”? ¿De verdade a metade do Universo está constituído por esta “antimateria”?
Como se descubriu a súa existencia?
Autora: Laura Montes
Os usos que pode ter a animateria son:
– Combustible: Con só 250 gramos de antimateria podería chegarse a Marte en 1 día e á Lúa en 8 minutos.
– Producir enerxía: É a fonte de enerxía máis poderosa coñecida polo home, ten un 98,5% menos de eficacia que a fisión nuclear.
Ademáis non xera contaminación nin radiación.
– Armamento: Sería o explosivo máis potente que poda imaxinarse. Un gramo de antimateria ó unirse cun gramo de materia produciría una enerxía capaz de lanzar 1 millón de toneladas de material a casi 20000 metros de altura (a potencia da bomba que foi lanzada sobre Hiroshima).
Dende logo tes moita razón, lendo a noticia quedeime abraiada pensando nun mundo paralelo de antitodo. É bastante sorprendente o uso da antimateria no ámbito da saúde, a pena (coma sempre) é seu prezo.
Existen tres usos máis:
– O primeiro como combustible xa que con só 250 gramos de antimateria poderíase chegar ata Marte nun día e á Lúa en 8 min.
– O segundo para producir enerxía xa que é a fonte de enerxía máis poderosa coñecida polo home, liberando unha enerxía do cen por cen (a fisión nuclear, como cita Laura, posee unha eficacia do un e medio por cen). A antimateria non xera contaminación nin radiación, e unha gota podería proporcionar enerxía eléctrica a toda Nova York durante un día.
– O terceiro como armamento, e aqui ven a parte mala. Este proceso de aniquilación materia-antimateria podería ser mal empleado como o explosivo máis potente que se poida imaxinar. Na unión dun gramo de antimateria cun gramo de materia se produce unha enerxía capaz de lanzar un millón de toneladas de material a casi 20000 metros de altura, en resumo, a potencia da bomba que se lanzou sobre Hiroshima.
Non sabemos si en realidade exista a antimateria pero no caso de que o fixese, non estariamos preparados para ela. Xa se fixeron experimentos na súa búsqueda e só se puido crear o que di Laura no artículo. Ata a fecha todas as expedicións foron fallidas (foron investigados 450 Km. da superficie terrestre).
Francamente nunca oira falar desta antimateria e paréceme algo enigmático e fascinante aínda que cóstame imaxinar en que consiste exactamente a antimateria.
Na procura das respostas ás cuestións que Laura nos deixa atopei que se descoñecen os motivos polos que non se atoparon grandes estructuras de antimateria no Universo. As tres posibilidades máis aceptadas falan dun pequenísimo exceso de materia fronte a antimateria na creación do Universo (o que descartaría iso de que a metade do Universo está constituído por antimateria), ou ben que as leyes físicas que rixen o Universo favorecen á supervivencia da materia fronte á antimateria ou menos aceptada é a hipótese da existencia de galaxias lonxanas formadas por antimateria…
Incrible é o seu costo de producción, motivo polo cal algúns estudios da NASA plantean recolectar mediante campos magnéticos a antimateria xerada de forma natural nos cinturóns de Van Allen da Terra ou dos grandes planetas gaseosos tales como XSípiter ( http://es.wikipedia.org/wiki/Cinturones_de_Van_Allen ).
O uso da antimateria está moi lonxe de ser aproveitada debido aos seus custos aínda que a súa aplicación como combustible sería de gran interese. Estísmase que tan só serían necesarios 10 miligramos de antimateria para propulsar unha nave a Marte.
Por outra banda as antipartículas si están a encontrar usos prácticos. Xa son empregadas na tomografía por emisión de positrones*. Tamén investígase no tratamento do cancro como di Laura e especúlase incluso coa idea de fabricar microoscopios de antimateria, supostamente máis sensibles ca os de materia.
(*) http://es.wikipedia.org/wiki/Tomograf%C3%ADa_por_emisi%C3%B3n_de_positrones
Unha das principais contribucions científicas de Albert Einstein foi a ecuación E = mc2 (energía = masa x la velocidad de la luz al cuadrado), que básicamente establece que a materia pode ser transformada en enerxía e viceversa.
Sen embargo, en 1928, o físico británico Paul AM Dirac revisou a ecuación de Einstein que sugirio que a masa teóricamente podería ter propiedades negativas, non só os positivos.
Polo que a ecuación de Dirac foi: E = + /-mc2.
Dirac teorizou a existencia dos positrones, ou partículas coa mesma masa que os electrones normais pero cunha carga positiva. Se é certo, esto significaría que cada partícula ten un oposto. Como resultado, as partículas producense de forma natural gracias á desintegración radiactiva de alguns átomos. Con esto, o físico Carl Anderson confirmou a existencia da antimateria en 1932 cando descubrió positrones no estudio dos raios cósmicos.
Aqui os deixo unha paxina que fala de esto mais ampliamente:
http://astronomos.net23.net/antimateria.html
Os usos da antimateria poden ser multiples, teria aplicacions con fins medicinais que incluen Tomografía por Emisión de positrones(PET), e a radiografía para a detección e posible tratamento de tumores. Ainda que todavia haberia que esperar moito para ver as suas aplicacion non só polo seu precio senon tamen polo dificil que é aislarla.
Dado que a materia e a antimateria son equivalentes en todolos aspectos, excepto na sua oposicion electromaxnética, calquera forza que crease unha, orixinaría a outra, e o Universo deberia estar composto de iguais cantidades dunha e da outra.
Os astrónomos saben que o centro galáctico está inundado de antimateria porque xenera unha nube de raios gamma cando colisiona coa materia normal.
Pero ningunha das explicacions dadas para a fonte da antimateria (supernovas, binarias, decaimento de materia oscura) parece ser a correcta.
En cambio, os investigadores propoñen que un enorme número de aguxeros negros proveen a antimateria.
Eu xa oira falar destes conceptos, que, aínda que me chamaron a atención ó oíros, nunca pareime a buscar en qué consistían.
A existecia de antipartículas xa foi predita por Paul Dirac na Ecuación de Dirac, formulada en 1928.
Máis tarde comprobouse empíricamente a existencia de antipartículas (o antielectrón en 1932 por Carl D. Anderson e en 1955 o antiprotón e o antineutrón por Emilio Segrè e Owen Chamberlain).
Sen embargo, a antimateria (materia formada por antipartículas) non se descobrirá ata 1965 cando, no CERN e, paralelamente, no Laboratorio Nacional de Brookhaven en Nova Iorque, lógrase a obtención dun antideuterón (partícula formada por un antiprotón e un antineutrón).
Dende a década dos noventa ata agora, sucédense os “récords” na obtención de antimateria, sendo o máis destacable un de comenzos de este ano achado no CERN: foron obtidos máis de 300 átomos de antihidróxeno e mantidos durante 16 minutos 40 segundos.
De forma natural, atopáronse raios de antimateria producidos nas tormentas eléctricas e asociados os relámpagos.
A verdade que ate este momento non sabía moito sobre este tema. Coñecía a existencia da antimateria pero a verdade nunca supén exactamente que é e como se comporta.
Buscando máis información en internet encontrei un artículo do xornal “El mundo” no que un apetitoso título indícanos: “As tormentas producen antimateria”.
O telescopio espacial Fermi comprobou que “chorros” de antimateria son emanados dende as tormentas terrestres. Ao actuar como aceleradores de partículas moi grandes, as tormentas poden emitir destellos de raios gamma, ademais de electróns e positrones de alta enerxía.
Os investigadores cren que a maioría dos destellos de raios gamma, dos cales se dan uns 500 ao día, produce partículas de antimateria.
O satélite estaba situado inmediatamente encima da tormenta na maioría dos casos. Nun caso, o telescopio estaba encima de Exipto e a tormenta en Zambia. “Aínda que Fermi non podía ver a tormenta, conectouse magnéticamente a ela”, explica Joseph Dwyer, especialista australiano. O destello produciu electróns e positrones de alta enerxía que se elevaron polo campo magnético terrestre até alcanzar o satélite.
A detección dos positrones (a antimateria dos electróns) indica que moitas partículas de alta enerxía saen da atmosfera. O achado publicarase en Geophysical Research Letters.
En principio usos agora non os vexo. É interesante o dato que de que ao colisionar unha “materia” e a outra “antimateria” xeren máis enerxía que a enerxúa nuclear por fisión, pero coma ben di Laura na entrada, o coste é monumental, o que implica a dificultade de poder usarlos algunha vez.
Aquí déixovos parte dun documental nos que nos fala da antimateria:
http://www.youtube.com/watch?v=Bet2Q_iUXM4
Eu non conocia que existise a antimateria a verdade e sorprendeume sobretodo a cantidade de enerxia que poden liberar.
hai distintas cantidades de materia e antimateria.En física, o proceso polo que a cantidade de materia superou á de antimateria denomínase bariogénesis:
http://es.wikipedia.org/wiki/Bariog%C3%A9nesis
que baralla 3 posibilidades:
1º.-Pequeno exceso de materia tras o Big Bang: Especula con que a materia que forma actualmente o universo podería ser o resultado dunha lixeira asimetría nas proporcións iniciais de ambas. Calculouse que a diferenza inicial entre materia e antimateria debeu ser tan insignificante como dunha partícula máis de materia por cada dez mil millóns de parellas partícula-antipartícula.
2º.-Asimetría CP: En 1967, Andréi Sájarov postulou por primeira vez que as partículas e as antipartículas non tiñan propiedades exactamente iguais ou simétricas; unha discusión denominada a Violación CP. Un recente experimento no acelerador KEK de Xapón suxire que isto quizais sexa certo, e que por tanto non é necesario un exceso de materia no Big Bang: simplemente as leis físicas que rexen o universo favorecen a supervivencia da materia fronte á antimateria.En leste mesmo sentido, tamén se suxeriu que quizais a materia escura sexa a causante da bariogénesis ao interactuar de distinta forma coa materia que coa antimateria.
3º.-Existencia de galaxias de antimateria ligada por antigravedad: Moi poucos científicos confían nesta posibilidade, pero aínda non puido ser completamente descartada. Esta terceira opción expón a hipótese de que poida haber rexións do universo compostas de antimateria. Até a data non existe forma de distinguir entre materia e antimateria a longas distancias, pois o seu comportamento e propiedades son indistinguibles. Existen argumentos para crer que esta terceira opción é moi improbable: a antimateria en forma de antipartículas créase constantemente no universo nas colisións de partículas de alta enerxía, por exemplo cos raios cósmicos. Con todo, estes son sucesos demasiado illados como para que estas antipartículas poidan chegar a atoparse e combinarse. A NASA enviou a sonda AMS (Alpha Magnetic Spectrometer) para buscar rastros de antimateria máis complexa,que puidesen indicar que aínda existe antimateria no universo
Pareceme todo un avance para a ciencia esta clase de estudios.
Pouco sabía sobre este tema e o encontro interesante.En gran parte chamoume moito
a atención a utilización da antimateria en ámbitos medicinais.
Por exemplo hoxe en dia na loita contra o
cancro utilízase radiciacións con protóns para destruir a células afectadas, pero demostraron que a utilización
de antiprotóns era máis efectiva.De feito,nun experimento , simularon un corte
tranversal do texido dun corpo e na parte final do proceso das antipartículas,derónse de conta que o dano celular efectuado
por estas era de catro veces maior que as particulas.Isto quere decir que se necesita 4 veces menos radiacións cos antiprotóns
que cos protóns, protexendo aos texidos sanos.
Outra cousa interesante é ao termino de positróns.Esta antipartícula do electrón pode existir
de forma natural, poden ser creadas o dirixidas como parte do escaneo dun sensor activo,poden ser medidos por
sensores e serven como base para creación de cerebros artificiais. As rutas sinápticas dos crebros artificiais
se manteñen aberta grazas ao caudal dos positróns, e o cerebro contruído desta forma se chama Positrónico.
Déixovos un exemplo do que falo:
http://www.tendencias21.net/Japon-proyecta-cerebros-artificiales-y-curar-todas-las-enfermedades-mentales-en-los-proximos-20-anos_a144.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Cerebro_positr%C3%B3nico
Ao escoitar que a materia é o contrario á materia, eu ao igual que Lizeth, imaxineime un mundo paralelo contrario, e a vez parecido, ao que coñecemos. A verdade é que é dificil imaxinar que é exactamente a antimateria, pero penso que na noticia está moi ben explicado.
Non se coñece o comportamiento da antimateria nun campo gravitatorio, Se as antipartículas ou a antimateria movésense en sentido inverso á materia común nun campo gravitatorio, botaríase por terra o principio de equivalencia e con el á teoría xeral da relatividade, aínda que non outras teorías relativistas da gravitación.
No campo da mediciña as partículas de antimateria son catro veces máis efectivas para destruír células enfermas. E aínda que o achado atópase nos primeiros estadios de investigación, promete converterse nunha terapia apenas invasiva, capaz de respectar os tecidos sans, e enormemente eficiente.
Entre os usos comerciais da antimateria, a día de hoxe, están os escáneres PET, ou a tomografía por emisión de positróns, usada en diagnósticos médicos. Tamén se investiga a posibilidade de usar antiprotóns en terapias contra o cancro. E outras diversas funcións que se poden dar nun futuro, das que xa falaron os meus compañeiros, como producir enerxía (proxecto con moitas posibilidades) ou combustible. É certo que o seu prezo fai, a día de hoxe, practicamente inviable calquera proxecto que involucre esta antimateria. Sen embargo, o adianto de conseguir illar un átomo de antimateria durante 16 minutos é moi importante e seguro que traerá máis novas consigo.
Como xa di o artigo, a teoría do Big Bang explica que cando se formou o Universo creouse o mesmo número de partículas de materia e de antimateria. O que os científicos tentan averiguar agora é se ambas responden da mesma maneira ás leis da física. Por outra banda, o profesor Hangst afirma que “a teoría do Big Bang di que se crearon cantidades iguais ao comezo do Universo, pero que a natureza, dalgunha maneira, decidiu escoller a materia e non sabemos por que”. Polo tanto, a gran pregunta plantexada para a comunidade científica trata de resolver é a seguinte: por que nos instantes posteriores ao Big Bang non se aniquilaron todas as partículas coas súas correspondentes antipartículas, e se formou o universo de materia?
http://www.tecmente.comuf.com/?p=932
http://www.cienciakanija.com/2008/01/11/encontrada-la-misteriosa-fuente-de-la-antimateria/
Sorprendeume moitisimo esta noticia, non oira nunca falar da antimateria nin moito menos cria que existia.
Vese que se non fose polo seu custo a antimateria podería ter moitos usos no futuro, o que máis me sorprendeu de todos eles e que a antimateria sexa útil para a cura do cancro, realizaronse estudos que demostran que os antiprotóns son catro veces máis efectivos para acabar coas células enfermas e non perxudica os texidos sanos.
Eu non coñecía isto da antimateria e menos ainda coñecía que servía para curar enfermidades, e ao buscar sobre isto atopéi que as tormentas producen a dita antimateria.
Deixo aqui un enlace no que conta todo isto:
http://www.elpais.com/articulo/sociedad/tormentas/producen/antimateria/elpepusoc/20110118elpepusoc_3/Tes
Aqui deixovos informacion sacada dun xornal sobre o descubrimento do CERN:
De novo fíxose maxia no CERN. Según revela un artículo publicado na revista Nature Physics, atrapar átomos de antimateria durante máis de 1.000 segundos (ó redor de 16 minutos) no experimento Alpha do Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN).
Tempo suficiente para estudar a antimateria e así averiguar cómo a gravedad influye nela, algo que non conseguiuse coas efímeras existencias da antimateria: en canto choca con materia destruýese.
Para atrapar os antihidróxenos creados no acelerador usase un magnetón que crea unha serie de forzas electromagnéticas que evitan que choquen con materia. É o que os expertos chaman trampa de iones.
Concretamente, os físicos lograron atrapar 300 antiátomos, o que nos proporcionará, usando láser ou espectografía microondas, un mapa preciso do antihidróxeno, para así compararlo co átomo de hidróxeno. Un átomo de hidróxeno, recordemos, consta dun electrón ligado a un protón, mentras que no antihidróxeno un positrón (o “espello” do electrón) está asociado a un antiprotón.
Só houbo un momento no que coexistiron estos dous tipos de partículas de maneira natural: durante o Big Bang. Despois de isto, a única forma de ver antimateria é creándoa artificialmente nun acelerador de partículas.
Ao meu parecer o que esta noticia informa é algo que nunca pensamos que podería existir, a verdade é moi abraiante.
O que atapou o meu compañeiro Diego de que “as tres posibilidades máis aceptadas falan dun pequenísimo exceso de materia fronte a antimateria na creación do Universo, é dicir, que descartaría iso de que a metade o Universo está constituído por antimateria” paréceme unha boa información sobre o tema e moi complementario ao que nos informa Laura.
É como se o universo se houbese “duplicado” só que, desde o meu punto de vista, tocounos a peor parte desta “duplicación” xa que é moi dificil empregar esta antimateria para os fins que todos desexamos.
Déixovos un enlace dun video sobre a noticia: http://es.euronews.net/2011/06/08/1000-segundos-de-antimateria/
O concepto de antimateria é en sí mesmo contradictorio, porque a materia é todo aquilo que ocupa un lugar no espacio, ten unha enerxía medible e está suxeito a cambios no tempo e a interaccións con aparellos de medida. En física e filosofía, materia é o termo para referirse aos constituíntes da realidade material obxectiva, entendendo por obxectiva que poida ser percibida da mesma forma por diversos suxeitos.
Parece que o termo antimateria quere dicir ausencia de materia, cando sen embargo significa partículas que se comportan doutra maneira á que coñecemos.
Non está ben empregado o termo anti, xa que significa contra, literalmente contramateria e o contrario da presenza da materia e a ausencia da materia. É por isto polo que a Lizeth e a Carolina (e tamén a min) lles resulta chocante todo este tema; non parecería unha cousa tan rara se levase outro nome, segue sendo materia, pero distinta á que coñecemos.
A antimateria é algo real e comprobado. Todas as partículas elementis ten unha contraparte
coa mesma masa pero carga oposta.
Nas etapas iniciais de formación do Universo existían pares de partículas-antipartículas
de todas clases que eran continuamente creados e destruidos en colisions. Pero nun momento dado,unha reacción chamada barioxénesis violou esta simetría, causando un pequeno exceso de quarks e leptones
sobre os antiquarks e antileptones. Desde entón, noso universo está dominado pola materia “normal”.
A antimateria ten usos médicos prácticos na tomografía de emisión de positrones (PET). e podería usarse como combustible de naves espaciais.
Parece espectarcular esta noticia xa que nunca crein que algo así existira.
buscando información encontrei un video que explica perfectamente como se forma, como se pode conservar…
http://www.youtube.com/watch?v=xpSaH-qSQYw&feature=related
E interesante o tema da antimateria xa que se e tan potente e liberara moita cantidade de enerxía, nun futuro poderiase aproveitar como combustible se non segue encarecendo mais xa que 41.000 millóns de euros por un miligramo pareceme un precion un tanto desorbitado asi que de momento o uso deste producto na vida cotia queda un pouco aislado ata que polo menos se consiga manter estable mais de 16 minutos e se reduza o coste.
Nas explosións de laboratorio aparecen moitas partículas, das cales se poden usar só as que están dirixdas na dirección correcta. E, para estabilizar as antipartículas hai que frear a súa velocidade e unha vez obtido o antiátomo, encerrarlo en complexas trampas cheas de campos electromagnéticos que no conseguen manter o equilibrio por moito tempo.
Persoalmente, paréceme un gran descubrimento, agora poderemos coñecer algo máis sobre o inmenso e descoñecido universo. A xente que se queixaba polo que supoñía manter o CERN, e alegaba que non se facían descubrimentos, agora, con este, poderase a seguir investigando e acalando un pouco a esas persoas. Xa que o diñeiro invertido en ciencia, é diñeiro ben invertido e terá algunha boa aplicación no futuro.