Tendencias21
Teresa Fonseca: Fabricar una bomba de antimateria es imposible

Teresa Fonseca: Fabricar una bomba de antimateria es imposible

En el CERN de Ginebra no se fabrica antimateria, como se muestra en la película Angeles y Demonios, explica en la siguiente entrevista Teresa Fonseca, investigadora del laboratorio europeo de física de partículas. Aclara que en el CERN se estudian las partículas elementales, que producen casi tantas partículas como antipartículas, con la finalidad de comprender mejor el Universo. Algunos de los experimentos van encaminados especialmente a producir antiátomos para entender mejor las propiedades de la materia, concluye. Por Enrique Sacristán.

Teresa Fonseca: Fabricar una bomba de antimateria es imposible

¿Qué es exactamente la antimateria? ¿Existe realmente?

La materia del Universo está constituida por partículas elementales, y cada una de ellas tiene su correspondiente «antipartícula». Las dos existen y son exactamente iguales en todo, menos en su carga. Por ejemplo, la antipartícula del electrón es el antielectrón o positrón. Ambas poseen las mismas propiedades fundamentales (como la masa o el espín), pero el electrón tiene carga negativa y el positrón positiva. Estas antipartículas se generan en muy pocos procesos naturales, aunque en laboratorios como el CERN se producen de forma rutinaria para los experimentos.

El termino antimateria es un poco vago: puede referirse a las antipartículas que acabo de mencionar o a la “materia» compuesta hipotéticamente por estas antipartículas. Así, por comparar con un átomo normal, un antiátomo estaría formado por un núcleo de antineutrones y antiprotones (de carga negativa), en torno al cual orbitarían los antielectrones o positrones (con carga positiva). Con estos antiátomos se podría en principio formar antimateria semejante a nuestra materia, parecido a lo que representa una fotografía revelada respecto a su imagen en el negativo de la película. Teóricamente podríamos tener una mesa o una galaxia echas de antiátomos, aunque hoy en día no hay forma de hacerlo realidad, porque las antipartículas al contacto con la materia ordinaria se aniquilan generando energía

Si se destruyen mutuamente, ¿por qué el universo está constituido de materia?

Esa es una de las cuestiones que la comunidad científica trata de responder. ¿Por qué en los instantes posteriores al Big-Bang no se aniquilaron todas las partículas con sus correspondientes antipartículas, y se formó el universo de materia? Hay muchos experimentos que tratan de arrojar luz sobre el asunto. En los laboratorios de física de partículas, como el CERN, se trabaja sobre ello.

¿Se fabrica entonces antimateria en el CERN, como se indica en la película Ángeles y Demonios?

No, en absoluto. En el CERN no se fabrica antimateria como se muestra en la película, que al fin y al cabo es todo ficción. Además lo de «fabricar» antimateria me suena raro. Es como si estuviésemos hablando de fabricar latas de conserva o de coches. No funciona exactamente así.

En el CERN, y en todos los laboratorios de física de partículas, se producen antipartículas. Las técnicas que se usan para estudiar las partículas elementales producen casi tantas antipartículas como partículas, en parejas. El objetivo de estos estudios es entender cuáles son los componentes fundamentales de la materia, aquellas partículas que ya no se pueden dividir en otras más pequeñas, además de profundizar en las leyes que rigen sus interacciones. El conocimiento de estos procesos nos ayudará a comprender mejor el Universo.

Algunos de los experimentos van encaminados especialmente a producir antiátomos para entender mejor las propiedades de la materia. Por ejemplo, el experimento PS210 del CERN produjo los primeros átomos de antihidrógeno en 1995. En 2002 dos experimentos (ATHENA y ATRAP) consiguieron generar algunos miles de átomos de antihidrógeno. Aunque esto pueda sonar a mucho, realmente unos miles de átomos es muy poquito. Necesitarías 10.000.000.000.000.000 veces más para llenar un globo de cumpleaños con antihidrógeno.

¿Utiliza las antipartículas en su trabajo?

En mi caso trabajo en ATLAS, uno de los cuatro experimentos principales del LHC o Gran Colisionador de Hadrones, que volverá a funcionar el próximo otoño. Cuando realizamos los análisis tenemos partículas y antipartículas, pero éstas últimas son sólo herramientas que utilizamos para estudiar, no el objeto de estudio en sí mismo.

¿Y es fácil producir antimateria?

Producir antipartículas es relativamente «fácil». De hecho ocurre habitualmente en la naturaleza, en un tipo de desintegración radioactiva denominada “desintegración beta”. También se producen con los rayos cósmicos, que son partículas de altas energías que llegan a la atmósfera y al interaccionar con ella se producen cascadas de partículas.

Pero producir antiátomos es mucho muy difícil, y almacenarlos todavía más. Generar estructuras más complejas, como una mesa de antimateria, actualmente es imposible y de momento no conocemos ninguna forma para poderlo hacer en el futuro.

¿Por qué resulta tan difícil almacenar la antimateria?

Cuando las antipartículas o los antiátomos tocan la materia habitual se aniquilan emitiendo energía. Por tanto, almacenar antimateria es muy difícil. Para resolverlo, las antipartículas cargadas se almacenan utilizando «trampas electromagnéticas».

Las antipartículas neutras y los antiátomos son aun mucho más difíciles de almacenar, ya que es imposible usar campos eléctricos y magnéticos constantes para confinarlos, porque básicamente no les afectan. Se han planteado ideas como el uso de «botellas magnéticas» (campos magnéticos “inhomogéneos” que confinan las partículas) o «trampas ópticas», mediante el empleo de láseres.

¿Y se podría conseguir fácilmente una bomba de antimateria como la que aparece en la película?

Es imposible fabricar una bomba de antimateria. Es ciencia ficción y lo seguirá siendo durante muchos siglos. Para producir un cuarto de gramo de antimateria, como el que se señala en el libro, el CERN tendría que estar trabajando millones de años.

Con la tecnología actual no es posible producir esas cantidades de antimateria y almacenarla, y tampoco es previsible ningún avance en la tecnología que haga cambiar esta perspectiva en un futuro próximo. La gente debería preocuparse por las armas nucleares y químicas. La antimateria no es un problema a nivel bélico.

¿La antimateria tiene ya algún uso comercial?

Las antipartículas se producen rutinariamente en los escáneres PET (Positron Emission Tomography), la tomografía por emisión de positrones (los antielectrones), que se usa en diagnósticos médicos. Actualmente también se investiga la posibilidad de utilizar antiprotones en terapias contra el cáncer.

¿Y posibles usos futuros de la antimateria? ¿Podría ser la solución al problema energético, utilizándola de combustible, como en la nave Enterprise de Star Trek?

Los usos futuros están por inventar, y que yo sepa todavía no hay nada desarrollado. En cualquier caso, no va a ser la solución al problema energético a corto plazo. Cuesta mucha energía producir antipartículas y es muy difícil almacenarlas. La energía que se libera cuando se aniquilan por entrar en contacto con las partículas seria mucho menor que la invertida en todos los procesos anteriores. Además, tampoco existen mecanismos eficientes para poder utilizar esa energía liberada.

Información difundida por la agencia SINC

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • El contacto con la naturaleza cambia nuestra percepción del tiempo 28 marzo, 2024
    Investigaciones recientes y en particular un nuevo estudio han demostrado que la naturaleza puede regular nuestro sentido del tiempo: estar en ámbitos naturales puede cambiar la forma en que experimentamos el tiempo y, tal vez, brindarnos la sensación de abundancia de tiempo que las exigencias de la vida contemporánea suelen reducir drásticamente.
    Pablo Javier Piacente
  • El derretimiento de los polos modifica la velocidad a la cual gira la Tierra 28 marzo, 2024
    Un nuevo estudio ha descubierto que la redistribución de la masa procedente del derretimiento del hielo polar está cambiando la velocidad a la que gira nuestro planeta. No se trata de algo anecdótico, ya que modifica la duración del año en la Tierra: los cambios han derivado en que el segundo intercalar previsto para restar […]
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren el primer hogar del Homo Sapiens fuera de África 28 marzo, 2024
    El primer hogar que acogió al Homo Sapiens cuando emigró de África fue la así llamada Meseta Persa, donde vivió unos 20.000 años e interactuó con los neandertales hasta que oleadas de estas poblaciones se dispersaron y se asentaron por toda Eurasia.
    Redacción T21
  • Los astrónomos observan un misterioso glóbulo cometario vagando por el cosmos 27 marzo, 2024
    Utilizando el Telescopio de rastreo VLT (VST) los científicos han producido una imagen impactante de GN 16.43.7.01, un glóbulo cometario situado a 5.000 años luz de distancia de la Tierra, en la constelación de Escorpio. Se trata de pequeñas y débiles nubes interestelares de gas y polvo cósmico, con una forma similar a la de […]
    Pablo Javier Piacente
  • Sería inminente el hallazgo de vida extraterrestre en Europa, una de las lunas de Júpiter 27 marzo, 2024
    Basado en experimentos recientes, un grupo de científicos determinó en un nuevo estudio que un instrumento en particular a bordo de la futura misión Europa Clipper de la NASA, denominado SUrface Dust Analyzer, era tan sensible que probablemente podría detectar signos de vida extraterrestre en granos individuales de hielo expulsados por Europa, la luna helada […]
    Pablo Javier Piacente
  • ¿La criopreservación es el paso necesario para la resurrección moderna? 27 marzo, 2024
    En España hay cinco casos de personas sometidas a criopreservación después de fallecer, a la espera de que la tecnología permita, tal vez, volverlos a la vida en los años 50 de este siglo.
    José Luis Cordeiro (*)
  • Crean un cerebro fantasma en forma de cubo impreso en 3D 27 marzo, 2024
    Investigadores austriacos han desarrollado un modelo de cerebro impreso en 3D basado en la estructura de las fibras cerebrales visibles mediante imágenes de resonancia magnética. Permite estudiar la compleja red neuronal con una precisión sin precedentes.
    Redacción T21
  • El océano se está desgarrando 26 marzo, 2024
    2.000 terremotos en un día en Canadá insinúan el nacimiento de una nueva corteza oceánica frente a la costa de la isla de Vancouver: está a punto de nacer a través de una ruptura magmática en las profundidades del mar.
    Pablo Javier Piacente
  • Simulan una explosión termonuclear en un superordenador 26 marzo, 2024
    Una simulación por superordenador nos brinda nuevos conocimientos sobre el comportamiento de las estrellas de neutrones: al evocar la explosión termonuclear que tiene lugar cuando estos monstruos cósmicos devoran a otra estrella, los investigadores logran avanzar en la comprensión de los fenómenos más extremos que suceden en el cosmos.
    Pablo Javier Piacente
  • Las matemáticas tienen la clave para erradicar el machismo 26 marzo, 2024
    Las matemáticas demuestran que si una parte significativa de las mujeres de una población (superando el límite del 45%) se comporta solidariamente con otras mujeres (como si fuesen hermanas), el machismo se extingue.
    Alicia Domínguez y Eduardo Costas (*)