antimateria-el-otro-lado-del-espejo

este objetivo surgióen 2005 el proyectoALPHA, que tomó elrelevo de ATHENAen el CERN. Su planteamientose basaba enque aunque no tengacarga eléctrica, elátomo de antihidrógenose comporta como unapequeña brújula sensiblea un campo magnético.El equipo ALPHAdiseñó una trampa magnéticaa base de un complejo imán convarios polos magnéticos, una configuraciónque se conoce como trampa de Ioffe.La trampa de Penning se sitúa dentro dela trampa de Ioffe, de manera que cuandose forman los átomos de antihidrógenoy la trampa de Penning ya no los puederetener, entra en acción la trampa de Ioffey los atrapa. La combinación de ambastrampas es el arma perfecta para cazarantimateria, siempre que los antiprotonessean lo suficientemente lentos.En efecto, el campo magnético creadopor la trampa de Ioffe es muy débil, por loque es necesario enfriar todavía más losantiprotones para poder atraparlos. Por esose incluyó antes de la trampa un ingeniosomecanismo de frenado a base de electrones.La idea es parecida a detener un balónde fútbol haciéndolo pasar por un montónde pelotas de tenis. De la misma manera,los científicos utilizan los electronespara enfriar los antiprotones haciendoque choquen con ellos. La ventaja de loselectrones es que son fáciles de enfriar ypueden interactuar con los antiprotonessin aniquilarlos, puesto que no forman unpar partícula-antipartícula. En apenas unminuto, electrones y antiprotones llegan auna temperatura de equilibrio de 20 kelvin(-253º C). Los antiprotones ya están+C-partículagirotiempoPTEl Desacelerador de Antiprotones (AD) del CERN.antipartículagirotiempolistos para mezclarse con los positronesy formar átomos de antihidrógeno fríosque puedan ser luego capturados en latrampa de Ioffe.En noviembre de 2010, los responsablesdel experimento ALPHA confirmaronque de la interacción de 10 millonesde antiprotones y 700 millones de positrones,se habían formado 38 átomosestables de antihidrógeno, que duraron172 milisegundos cada uno. Éste era eltiempo mínimo para asegurarse que sehabían barrido de la trampa el resto deantipartículas que no habían llegado aformar antimateria. Apenas unos mesesdespués, consiguieron atrapar 309 átomosde antihidrógeno, 19 de los cuales aguantaron1000 segundos. Este tiempo sí essuficiente para estudiar el antihidrógenoen profundidad y comprobar si se comportatal y como indican los modelos teóricos.Experimentos con antimateriaCuando se habla de la simetría entremateria y antimateria, los físicos usan eltérmino simetría CPT; C de carga eléctrica,P de paridad (una propiedad de laspartículas elementales que hace referenciaa su sentido de giro) y T de tiempo.Lo que viene a decir esta simetría es quesi tomamos las ecuaciones que describencualquier ley física y cambiamos de signolas cargas eléctricas, cambiamos espacialmentela izquierda por la derecha einvertimos el tiempo, la situación física esequivalente. Al aplicar esta transformaciónal átomo de hidrógeno, el resultadoes el átomo de antihidrógeno. Refinandolo que se dijo al principio del artículo, laantimateria sería el reflejo de la materiaen el espejo de la simetría CPT.Hasta ahora no se ha encontradoningún fenómeno físico que no cumplaFoto: © M. Brice / CERNMás información• Chardin, Gabriel, La antimateria:una explicación para comprender,Ed. Siglo XXI, México, 2001.• http://goo.gl/6CoQx• www.revista.dominicas.org/antimateria.htm• http://ciencia.nasa.gov/cienciasespeciales/11jan_antimatter/la simetría CPT. Por tanto, cualquierexperimento realizado en el átomo de antihidrógenodebe conducir a los mismosresultados que en el átomo de hidrógeno.Cualquier diferencia, por mínima quesea, podría explicar lo que ocurrió pocodespués del Big Bang.Una manera de poner a prueba lasimetría CPT sería comparar el espectrodel hidrógeno con el del antihidrógeno,es decir, comparar los niveles de energíadel electrón del hidrógeno con los delpositrón del antihidrógeno. Éste es, dehecho, el objetivo principal del proyectoALPHA.Otro experimento crucial será comprobarcómo actúa la gravedad sobrela antimateria. De ello se encargará elexperimento a AEgIS, también del CERN,que en el verano de 2012 debería empezara tomar datos. El experimento medirá elefecto de la gravedad sobre un átomo deantihidrógeno en caída libre a lo largo de60 cm. De nuevo, la antimateria deberíacomportarse de la misma manera que lamateria, pero nadie ha podido verificarlotodavía.Mientras tanto, el CERN ya ha anunciadoun nuevo proyecto para producirantiprotones con las energías más bajasjamás alcanzadas. El proyecto, conocidocomo ELENA, consiste en un nuevo anillodesacelerador de antiprotones que reduciráa un quinto la energía actual de los antiprotones,lo que mejorará notablemente laeficiencia de atrapamiento. Su puesta enmarcha está prevista para 2016.Se avecinan unos años emocionantescon el estudio de la antimateria. Estamosa punto de atravesar el espejo como hizoAlicia y comprobar qué hay al otro lado.Lo que allí encontremos puede ayudarnosa entender por qué el Universo se decantópor la materia.Daniel Martín Reina, frecuente colaborador de ¿Cómoves?, egresó de la carrera Ciencias Físicas de la Universidadde Sevilla, España.14¿cómoves?