Daniel Duque Quiceno pertenece a uno de los mayores laboratorios de física de partículas en Suiza, donde se adelantan investigaciones sobre la antimateria, para encontrar respuestas sobre la creación del universo. En la publicación reciente, publicada en Nature, se encontraron hallazgos sobre el efecto de la gravedad en esta sustancia.
Un equipo de científicos de la Organización Europea de Investigación Nuclear (Cern) en Suiza, logró hallazgos fundamentales para la comprensión de la antimateria, una de las sustancias más misteriosas y desconocidas para la humanidad que abundaba en la creación del universo, justo después de la explosión del Big Bang, en la misma proporción de la materia.
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Es enigmática “porque es muy escasa en el universo y está presente en reacciones que viven poco tiempo”, explicó el antioqueño Daniel Duque, físico de la Universidad de Manchester en Inglaterra e investigador del Cern.
La antimateria es otro tipo de materia que existe en el universo pero con propiedades negativas, opuestas a la de la materia.
Al inicio del universo, había la misma cantidad de materia y antimateria, pero en un punto “la materia ganó la batalla y todo nuestro universo se compuso de ella”, explicó.
¿Por qué ocurrió esto? Eso es lo que pretenden descifrar los investigadores desde hace aproximadamente tres décadas en Suiza, en el Cern, único lugar en el mundo donde se puede crear antimateria.
Es por eso que en una investigación reciente, liderada por un equipo de Cern y publicada en la revista Nature, se trazó el objetivo de encontrar si la antimateria reaccionaba igual ante la gravedad y caía en la misma dirección de la materia.
En el pasado, algunos físicos teóricos pronosticaban que la antimateria podría caer hacia arriba, pero la mayoría, particularmente Albert Einstein en su Teoría General de Relatividad de hace más de 100 años, creía que sedebía comportar de igual a la materia y caer hacia abajo.
La conclusión a la que llegaron parece indicar que Albert Einstein “tenía razón”, como han asegurado los científicos. Ambas sustancias responden de la misma manera y caen en la misma dirección. De no haber sido así, esto habría cambiado todo lo que se conoce sobre la física moderna, pues una mínima diferencia sería la respuesta que llevan buscando desde hace décadas.
“Si hubiéramos encontrado que la antimateria reaccionaba diferente ante la gravedad, hubiera sido una noticia mucho más grande de lo que es ahora. Esto habría desbaratado las teorías más modernas de la física, de la gravedad, pues estas dicen que se comportan exactamente de la misma manera, entonces si se encuentra alguna diferencia, habría que reevaluar las teorías de la física. Solo basta con 1 % de diferencia para hacer un cambio de paradigma”, explicó.
Ahora que se sabe que los átomos de antimateria caen, al igual que los de la materia, esto abre nuevas posibilidades para los científicos y surgen nuevas preguntas como, por ejemplo, si caen a la misma velocidad.
“Lo que sigue es estudiar si el efecto tiene la misma aceleración. Se conoce que la aceleración de la materia en la superficie de la Tierra es de 9.8 metros por segundo al cuadrado (m/s²). Si cae un poco más rápido o lento esto también desbarataría todo lo que sabemos de la física moderna, así que el próximo paso es este”, dijo el investigador.
¿Cómo se crea la antimateria en un laboratorio?
El Cern es uno de los mayores laboratorios de física de partículas. Dentro de sus instalaciones, alberga el único desacelerador de antiprotones, por lo que lo hace un lugar apto para la creación de antimateria; esto lo hacen también con el experimento Alpha, capaz de producir átomos de antihidrógeno y mantenerlos en una trampa magnética para manipularlos uno a uno.
Los átomos de antihidrógeno están compuestos de un positrón (contrario a electrón) y de un antiprotón (contrario a protón).
El problema es que estas partículas son efímeras y se aniquilan en contacto con sus partículas contrarias.
En una entrevista para BBC, el científico Andrew Pontzen explicó que la antimateria es posible observarla, pero de manera muy rápida.
“En principio, la podríamos ver, si hiciéramos suficiente antimateria, pero si tratas de tocarla recibirías un tremendo shock porque el contacto entre materia y antimateria ocasiona su aniquilación mutua; es decir, si le estrecharas la mano a una persona hecha de antimateria, probablemente tú y ella morirían”, dijo Pontzen.
Para esta investigación se creó antimateria en un laboratorio, con un equipo científico que usó una instalación que incluye un gran anillo llamado ELENA, que se compone de campos magnéticos para poder controlar la sustancia.
“Para producirlos disparan rayos de protones muy rápido contra un bloque de metal y esto genera muchas partículas, entre ellas los antiprotones. Esas partículas nos las entregan a nosotros y las desaceleramos y las mezclamos con antielectrones y así formamos el antihidrógeno, que es un hidrógeno hecho de sus contrapartes”.
Este descubrimiento abre el camino para nuevas investigaciones sobre la antimateria, ya que aunque las dos sustancias caigan hacia abajo con la gravedad, no quiere decir que deban hacerlo a la misma velocidad. Esa es la próxima investigación que planean iniciar en 2024.
Estos hallazgos arrojan más pistas sobre uno de los principales interrogantes de la humanidad, ¿cómo entró en existencia el universo?
Para saber más
El físico Daniel Duque Quiceno conoció el grupo Cern luego de estudiar física en la Universidad de Manchester, en Inglaterra y después, haber egresado de magíster en física teórica.
“Mi supervisor, uno de los expertos en investigar antimateria, me puso en contacto con este grupo en el que estoy y ya llevo 2 años trabajando aquí”.
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