¿Importa la antimateria?

Sin antimateria no se puede hacer que la mecánica cuántica Lorentz sea invariante. Los experimentos muestran que las partículas se comportan de acuerdo con la relatividad especial, y también que la descripción mecánica cuántica de las partículas como ondas parece correcta. Resulta que la única forma de construir una teoría que sea invariante de Lorentz y consistente con la mecánica cuántica no relativista es introducir antipartículas en ella.

La antimateria se define como un material compuesto por la antipartícula (una partícula subatómica que tiene la misma masa que una partícula dada pero propiedades eléctricas o magnéticas opuestas) a las partículas correspondientes de la materia ordinaria.

Sí, existe y se produce en aceleradores de partículas.

En los hospitales, las moléculas radioactivas que emiten partículas de antimateria se utilizan para obtener imágenes en la técnica conocida como tomografía por emisión de positrones.

En física de partículas, las partículas de materia se definen por algunas propiedades a las que se asignan números cuánticos como carga eléctrica, número de barión, número de leptón, etc.

La antipartícula sería algo idéntico a una partícula, excepto uno de esos números cuánticos que tendría un valor opuesto (negativo para positivo o positivo para negativo). Por ejemplo, el positrón tiene la misma masa y el mismo giro (1/2) que el electrón, pero tiene una carga eléctrica opuesta.

Cada partícula conocida tiene una antipartícula correspondiente. Excepto para aquellos que son sus propias antipartículas como un fotón que es eléctricamente neutro, sin masa y tiene espín 0.

Las partículas anti se crean dentro de los aceleradores de partículas de forma rutinaria, aunque desaparecen rápidamente ya que se aniquilan con su partícula correspondiente y lo que vemos es radiación de este proceso. Positron se usa en aplicaciones médicas. Muchas partículas anti bombardean la tierra rutinariamente en los rayos cósmicos de alta energía también.

No es que sea necesario en el sentido de que es solo teórico, es el hecho de que se ha observado y se puede ver en todo tipo de reacciones, desde reacciones nucleares hasta interacciones fuertes y débiles. La antimateria no es solo una proposición teórica, es un jugador integral en muchas interacciones que vemos en la naturaleza.

En el proceso de fusión termonuclear del Sol, los protones emiten positrones (antielectrones) y se convierten en neutrones después de fusionarse. En ciertas interacciones fuertes hay anti-quarks. Puede mirar varios diagramas de Feynman y ver cómo ocurren estos fenómenos observados.

Sin embargo, antes de que supiéramos sobre la antimateria, Dirac propuso que existiera en 1928 después de darse cuenta de que tenía que haber algún objeto “espejo” en sus cálculos con todas las propiedades invertidas. En 1933, se demostró que existe en las interacciones electrón-positrón. Esto tenía que ocurrir para que la carga pudiera conservarse ya que cuando los electrones interactúan con los positrones (anti-electrones), se aniquilan y liberan un rayo gamma o un fotón que tiene una carga neta de 0, por lo tanto, un anti-electrón lleva una carga +1.

Hasta donde yo sé, los científicos usan potentes aceleradores para recrear la antimateria, a fin de estudiar sus propiedades y composición. Después del Big Bang, hubo antimateria tanto como las cosas. Hoy solo vemos la materia. En realidad no hay una explicación exacta sobre la antimateria. Los científicos siguen investigando sus interacciones. Todavía no tenemos la tecnología para producir antimateria en grandes cantidades y nadie sabe sobre sus aplicaciones. Algunos suponen que la antimateria se utilizará en la ciencia de cohetes. En este momento, solo podríamos decir que es muy importante conocer las propiedades, composiciones y aplicaciones de la antimateria. Los mejores científicos todavía están trabajando en ello.

La antimateria importa y existe, pueden estar presentes en muy poco tiempo en este universo, pero algunas teorías sugieren que cuando ocurrió el Big Bang, todo fue importante para un lado y antimateria para otros lados del universo para crear equilibrio, pero de alguna manera algunos de los antimateria escapó a nuestro universo. Sin la existencia de antimateria no hay estabilidad para el universo.