2. En física de partículas, la antimateria es la extensión
del concepto de antipartícula a la materia. Así, la
antimateria es una forma de materia menos frecuente
que está constituida por antipartículas en
contraposición a la materia común que está compuesta
de partículas. Por ejemplo, un antielectrón (un electrón
con carga positiva, también llamado positrón) y un
antiprotón (un protón con carga negativa) podrían
formar un átomo de antimateria, de la misma manera
que un electrón y un protón forman un átomo de
hidrógeno. El contacto entre materia y antimateria
ocasiona su aniquilación mutua, esto no significa su
destrucción, sino una transformación que da lugar a
fotones de alta energía (rayos gamma) y otros pares
partícula-antipartícula.
3. Si bien la antimateria está lejos de ser considerada una opción por
su abrumador costo y las dificultades tecnológicas inherentes a su
manipulación, las antipartículas sí están encontrando usos
prácticos: la tomografía por emisión de positrones es ya una
realidad. También se investiga su uso en terapias contra el cáncer,
ya que un estudio del CERN ha descubierto que los antiprotones
son cuatro veces más efectivos que los protones en la destrucción
de tejido canceroso,18 y se especula incluso con la idea de diseñar
microscopios de antimateria, supuestamente más sensibles que los
de materia ordinaria.19 Pero el mayor interés por la antimateria se
centra en sus aplicaciones como combustible, pues la aniquilación
de una partícula con una antipartícula genera gran cantidad de
energía según la ecuación de Einstein E=mc² La energía generada
por kilo (9×1016 J/kg), es unas diez mil millones de veces mayor
que la generada por reacciones químicas y diez mil veces mayor
que la energía nuclear de fisión.
4. Los positrones son antipartículas (o partículas idénticas opuestas) de los electrones. Además de
haber sido creados en los laboratorios de física, también se encuentra en forma de chorros emitidos
por los agujeros negros y púlsares (estrellas de neutrones).
Hasta la fecha, la creación de positrones para estudio requería de máquinas muy grandes y caras,
como el acelerador de partículas Gran Colisionador de Hadrones del laboratorio CERN. Otro
ejemplo es un dispositivo construido por científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore,
que creó positrones disparando un láser muy potente en un pequeño disco de oro. Otro estudio
reciente realizado por investigadores de la Universidad de Texas (EE.UU.), ha supuesto la
construcción de un acelerador del tamaño de un escritorio.
La nueva investigación se basó en los resultados anteriores para construir un dispositivo de no más
de un metro de longitud capaz de generar ráfagas de ambos electrones y positrones de una manera
similar a la que es emitida por los agujeros negros y púlsares.
Para lograr esta hazaña, el equipo disparó un láser de gran alcance (peta vatios) en una muestra de
gas de helio inerte. Esto provocó la creación de un flujo de electrones que se movieron a una
velocidad muy alta. Estos electrones se dirigieron a una lámina muy delgada de metal que los llevó
a chocar con los átomos de los metales individuales. Estas colisiones resultaron en una corriente de
emisiones de electrones y positrones, que fueron separadas utilizando imanes.
Los investigadores informan que cada ráfaga de su arma dura sólo 30 femtosegundos, pero cada
disparo resulta en la producción de billones de positrones – un nivel de densidad comparable a la
producida en el CERN.
Los científicos sugieren que el dispositivo podría ser utilizado para imitar a los agujeros negros y /
o púlsares, proporcionando algunas respuestas a preguntas tales como: ¿qué proporción de
partículas están presentes en tales corrientes, la cantidad de energía que hay en estas emisiones, y
cómo las partículas interactúan con el entorno en el que son desalojadas?
