8815 – Física – A Metade Invisível do Universo


Antimatéria é simplesmente isso: um inverso elétrico da matéria usual. Mas, então, por que não se vê antimatéria no grande laboratório natural que é o Universo? Tudo indica que ela deve ter sido criada em grandes quantidades durante o Big Bang, a explosão que criou o Cosmo, há 15 bilhões de anos. Mas é praticamente certo que, dentro do enorme volume gigantesco à nossa volta, não existe o menor traço de antiestrelas ou antigaláxias.
Por enquanto, os físicos não sabem exatamente que tipo de coisa terão que procurar. Talvez a antimatéria sofra de alguma instabilidade, alguma propensão interna para desintegrar-se. Isso explicaria o seu sumiço durante a história do Universo. Para Christian, a probabilidade de achar alguma anomalia não é grande. Mesmo assim, o trabalho não se perderá. Pois, enquanto mantêm um olho no enigma cósmico, os físicos vão explorar um novo tipo de material à disposição da humanidade. E não é muito improvável que, nos próximos anos, ele sirva para desenvolver tecnologias inimagináveis atualmente.
Agora mesmo existe um projeto interessante em andamento na Universidade da Pensilvânia. Muito bem bolado, o motor proposto pelo chefe do estudo, Gerald Smith, usaria um raio de antiprótons para energizar um reator nuclear. A grande vantagem desse sistema sobre idéias anteriores é que exige apenas alguns milhares de partículas, quantidade fácil de produzir com a tecnologia existente. Segundo Smith, se a coisa funcionar, e se for possível reduzir o custo do combustível, que é hoje altíssimo, poderá acelerar uma grande nave pilotada a uma velocidade em torno de 100 000 quilômetros por hora e reduzir pela metade o tempo de vôo aos planetas. Uma viagem a Marte levaria cerca de 100 dias. O esforço pode não dar em nada. Mas a idéia de usar a antimatéria como combustível deve continuar sendo uma inspiração para o avanço das pesquisas.
Num choque frontal a quase 300 000 quilômetros por segundo, duas partículas subatômicas da classe dos prótons viram energia pura, e esta, imediatamente depois, dá origem a novas partículas que se afastam da colisão em espirais.
Metade dos fragmentos criados na trombada representam matéria comum, como prótons e elétrons, entre outros
A outra metade, voando em direção oposta, é formada por antiprótons e antielétrons. Ou seja, antimatéria.

Veja como o antielétron foi detectado em 1932.
Os físicos custaram a descobrir como se monta um antiátomo inteiro. Mas as antipartículas usadas para construí-lo fazem parte da rotina científica desde o início da década de 30. Em 1932, o teórico inglês Paul Dirac previu a existência do antielétron, e apenas dois anos mais tarde o americano Carl Anderson comprovou a teoria. Anderson ainda não dispunha dos grandes tubos a vácuo nos quais, atualmente, partículas comuns são, primeiro, aceleradas e, depois, forçadas a colidir entre si a uma velocidade próxima à da luz. Elas então se desintegram e se recompõem na forma de estilhaços subatômicos. Metade dos quais é antimatéria. Como esse processo só começou a ser usado na época da Segunda Guerra Mundial, Anderson teve que observar o antielétron nos raios cósmicos. São principalmente prótons que viajam, enlouquecidos, entre as estrelas. Vez por outra, explodem nas camadas mais altas da atmosfera, gerando grandes chuveiros de lascas microscópicas. Foi o primeiro contato da humanidade com a antimatéria.

De Einstein ao anti-hidrogênio:

Os passos que levaram à descoberta da antimatéria.
O pai da ideia:
Como quase tudo na Física, a existência da antimatéria foi deduzida a partir da Teoria da Relatividade, criada por Einstein em 1905.

Retoques na teoria
Em 1924, o francês Louis de Broglie, aprimorando as fórmulas de Einstein, preparou o caminho para a pesquisa nos anos seguintes.

Inglês genial
Em 1930, o inglês Paul Dirac mostrou que cada partícula deveria ter um par, idêntico a ela mas de carga elétrica oposta.

Carl Anderson
Em 1932, o americano Carl Anderson detectou um antielétron. Era idêntico ao elétron de carga negativa. Mas tinha sinal positivo.