Quan sents la paraula antimatèria sembla una cosa típica d'alguna pel·lícula. No obstant això, és una cosa totalment real i fins nosaltres mateixos la vam emetre en el nostre cos. L'antimatèria s'ha convertit en una cosa molt important per a la ciència ja que ens ajuda a comprendre nombrosos aspectes de l'univers, la seva formació i evolució. A més, dóna explicació a molts fenòmens que tenen lloc en la realitat.
Vols conèixer què és l'antimatèria i per què és tan important? Aquí t'ho expliquem tot.
Què és l'antimatèria
La antimatèria sorgeix d'una d'aquestes enormes equacions que tenen un llenguatge que només grans físics i matemàtics són capaços de desxifrar. Aquestes equacions semblen una cosa que està equivocat i que, normalment, després de tantes equacions, és normal que hi hagi algun error. No obstant això, això és totalment cert i l'antimatèria és real.
Es tracta d'una substància composta del que se li coneixen com antipartícules. Aquestes partícules són iguals a les que coneixem però amb la càrrega elèctrica totalment oposada. Per exemple, l'antipartícula d'un electró la càrrega és negativa és un positró. És un element igual amb la mateixa composició, però amb càrrega positiva. Això és així de senzill i qui vulgui fer-t'ho més complicat s'equivoca.
Aquestes substàncies de partícules i antipartícules van formant parells. Quan les dues es xoquen, s'aniquilen entre elles i desapareixen del tot. Sota el resultat d'aquesta col·lisió, es forma un flaix de llum. Les partícules que no tenen càrregues, com ara els neutrins, es pensa que ells mateixos són la seva pròpia antipartícula.
Hi ha algunes teories que pensen en aquestes partícules amb el nom de Majorana i es dedueix que les partícules de matèria fosca podrien també ser partícules de Majorana, és a dir, que elles mateixes són la seva antipartícula i partícula alhora. Si voleu aprofundir més sobre aquest tema, podeu consultar la teoria del Big Bang, que també està relacionada.
L'equació de Dirac
Com hem comentat, l'antimatèria sorgeix d'estudis matemàtics i llargues equacions físiques. El físic Paul Dirac, va estudiar tot això en 1930. Intentava unificar els corrents físiques més importants en una: la relativitat especial i la mecànica quàntica. Aquestes dues corrents unides en un sol marc teòric podria ajudar enormement a la comprensió de l'univers. Aquest concepte està relacionat amb la teoria del Big Bang i com s'origina la matèria.
Avui en dia coneixem això com l'equació de Dirac. Es tracta d'una equació força senzilla, però que en el seu moment va aclaparar tots els científics. L'equació predia una cosa que sembla impossible, partícules amb energia negativa. Les equacions de Dirac deien que les partícules podien tenir menys energia que la del repòs. És a dir, podien tenir menys energia que la que tenen quan no estan fent absolutament res. Aquesta afirmació era més difícil d'entendre per als físics. Com vas a tenir menys energia que la que tens sense fer res, si ja no estàs fent res per si mateix?
D'aquí es va aconseguir treure que les partícules tenien energia negativa. Tot això va desencadenar la realitat en la qual hi ha un mar de partícules que tenen energia negativa i que no havien estat descobertes per la física. Quan una partícula normal salta d'un nivell d'energia més baix a un altre més alt, deixa un buit en el nivell d'energia més baix de què prové. Ara, si la partícula té càrrega negativa, el buit pot tenir un buit de càrrega negativa o, el que és el mateix, una càrrega positiva, és a dir, un positró. És així com neix el concepte de antipartícula.
On és l'antimatèria?
Les primeres partícules d'antimatèria que es van detectar van ser les provinents dels raigs còsmics usant una càmera de boira. Aquestes càmeres serveixen per detectar partícules, Emeten un gas que es va ionitzant després del pas de partícules, de manera que es pot saber la trajectòria que tenen. El científic Carl D. Anderson va poder utilitzar un camp magnètic perquè, quan una partícula passés per la càmera, la trajectòria es corbarà per la seva càrrega elèctrica. D'aquesta manera s'aconseguia que la partícula es fora a un costat i l'antipartícula a un altre.
Més tard es van descobrir els antiprotons i antineutrons i, des d'aleshores, cada cop els descobriments són més grans. L'antimatèria és cada cop més coneguda. El nostre planeta està sent constantment bombardejat amb antipartícules que formen part dels raigs còsmics. El que és més a prop nostre és el que ens afecta.
Podem dir que nosaltres mateixos vam emetre antimatèria causa de la composició de el cos. Per exemple, si nosaltres ens mengem un plàtan, a causa de la pèrdua del el potassi -40, formarà un positró cada 75 minuts. Això vol dir que si, en el nostre cos ens trobem amb potassi -40, serà que nosaltres mateixos som font de antipartícules.
Per a què serveix
Segurament diràs que per a què serveix saber que hi ha antimatèria. Doncs gràcies a ella, tenim moltes millores en el camp de la medicina. Per exemple, és molt usada en la tomografia per emissió de positrons. Aquestes partícules s'utilitzen per produir algunes imatges d'alta resolució del cos humà. Aquestes imatges són molt útils per a les inspeccions per determinar si un tumor s'està estenent o el seu grau de desenvolupament. També s'està estudiant l'ús d'antiprotons per al tractament de càncers, que està relacionat amb la escala Kardashev i el desenvolupament tecnològic a la medicina.
En el futur, l'antimatèria podria servir com a element prometedor en la producció d'energia. Quan la matèria i l'antimatèria s'aniquilen, deixen una bona forma d'energia en forma de llum. Un gram d'antimatèria sola alliberaria una energia que equivaldria a una bomba nuclear. Això és completament impressionant.
El problema avui dia amb l'explotació de l'antimatèria per l'energia és el seu emmagatzematge. És una cosa del que estem molt lluny de solucionar. Cada gram d'antimatèria necessitaria prop de 25.000 bilions de quilowatts hora d'energia.
També serveix per donar explicació a per què existim. Al principi, segons la teoria del Big Bang, els orígens tant de la matèria com de l'antimatèria es van haver de donar mitjançant un patró de simetria total. Si això fos així, hauríem desaparegut ja. Per això, cal que hi hagi d'haver almenys 1 partícula de matèria més per cada antimatèria.
Espero que aquesta informació t'hagi aclarit els dubtes sobre l'antimatèria.