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La "antimateria"¿que es?

27/02/2011 16:35 0 Comentarios Lectura: ( palabras)

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antimateria

Como todos sabemos, toda la materia está formada por átomos. A su vez, los átomos están formados un núcleo de protones y neutrones, y electrones que dan vueltas alrededor de él. Existen además muchas otras partículas subatómicas, como el neutrino o la partícula Z

Las partículas subatómicas tienen una serie de propiedades de las que las más conocidas son la masa y carga eléctrica (que puede ser nula, como en el caso del neutrón). Pero tienen además otras propiedades algo menos conocidas por los profanos, y más "exóticas", con nombres bastante peculiares. Puesbien, por cada tipo partícula, existe (o puede existir) otra con la misma masa pero con el resto de propiedades de distinto signo (excepto el espín). Por ejemplo, el electrón tiene carga electrica negativa, y su antipartícula, el positrón (o antielectrón), tiene igual masa que el electrón, pero carga positiva.

La antimateria estaría formada entonces por antipartículas. Podemos imaginar un "antiátomo" formado por un núcleo de antiprotones y antineutrones, con positrones dando vueltas alrededor de él.

Lo interesante de todo esto es que cuando una partícula colisiona con su correspondiente antipartícula, se aniquilan mutuamente, emitiendo una cantidad de energía que viene dada por la conocidísima ecuación de Einstein E=mc2, donde E es la energía desprendida, m la masa de las partículas, y c la velocidad de la luz. Teniendo en cuenta que lavelocidad de la luz es 300.000.000 m/s y que además está elevada al cuadrado, podemos ver que con una pequeña cantidad de masa se pueden conseguir cantidades increíbles de energía.

¿Se puede crear antimateria?

Todos hemos oído hablar es el famoso principio de conservación de la energía. "La energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma". Esta es una ley inviolable. Debemos entender el concepto de energía de forma muy amplia, es decir, según la ecuación E=mc2, la masa también es energía. Eso quiere decir que para "crear" antipartículas (con sus correspondientes partículas), debemos aplicar la misma increíble cantidad de energía que se desprende en su aniquilación. De hecho, necesitamos más, ya que nuestras máquinas no son eficientes al 100%, por lo que siempre se perderá parte de la energía (como ocurre con todas las máquinas existentes). La antimateria no se crea, sino que se obtiene a partir de la energía.

¿La antimateria podría ser una fuente de energía?

Puesto que necesitamos aportar más energía para crearla, de la que obtenemos con su aniquilación, la antimateria no puede ser nunca una fuente de energía. En el mejor de los casos, podría utilizarse como batería, y para eso primero hay que solucionar otros problemas, como su contención. La única forma en la que la antimateria podría covertirse en fuente de energía, es que la encontremos ya hecha, en estado natural, en alguna parte. Pero está claro que en la Tierra no va a ser, pues se aniquilaría inmediatamente al entrar en contacto con la materia (incluso con el aire). Tendríamos que encontrarla en el espacio.Y eso si la encontramos.

¿Cómo se podría almacenar la antimateria?

La contención de la antimateria es otra de las cosas que tiene miga. Dado que no puede estar en contacto con la materia, la única forma conocida de almacenarla es mediante campos magnéticos, como dice el libro. Pero para ello, lo que se pretende retener debe tener carga eléctrica. Esto no es problema si queremos almacenar unos cuantos positrones, por ejemplo. Pero no podríamos hacerlo con antineutrones. En la novela "Ángeles y Demonios" se supone que existen átomos de antihidrógeno. Puesto que cada átomo tendría un antiprotón y un positrón, la carga eléctrica global sería neutra, por lo queun campo electromagnético no funcionaría.

De hecho, a la hora de almacenar antipartículas, el que deban tener la misma carga eléctrica limita la cantidad que se puede almacenar, ya que éstas se repelen entre sí (creo que no hace falta explicar que cargas opuestas se atraen y cargas iguales se repelen). Para almacenar antimateria en cantidades apreciables, habría que buscar alguna otra solución (de momento desconocida).

¿Es la antimateria inestable?

La antimateria no es inestable per se. Cierto que en contacto con la materia se aniquila, pero uno puede imaginar un planeta de antimateria, con su atmósfera de antioxígeno y antinitrógenos, con formas de vida basadas en anticarbono, viviendo felices y sin problemas. Claro que si existiera un lugar así, el más pequeño meteorito de materia sería devastador para el "antiplaneta". Es más, podemos imaginar un universo entero formado por antimateria (como la famosa zona negativa que aparece en los cómics de los 4 Fantásticos).

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elprofesordeciencias.blog.com.es
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