Estoy de acuerdo en que suena bastante loco, pero en realidad no es tan místico.
TL; DR: “La antimateria es materia que viaja hacia atrás en el tiempo” es una forma conceptualmente útil de pensarlo en algunos casos, pero no es rigurosamente cierto.
Lo siguiente se simplificará enormemente, y las personas con un amplio conocimiento de la teoría cuántica de campos (que es la disciplina relevante aquí) con razón tendrán problemas con algunos de los detalles más finos de lo que voy a decir. Cualquiera que quiera darle a este un tratamiento más riguroso en términos de simetría CPT es más que bienvenido. Estoy agradecido de antemano a cualquier persona que deje aclaraciones en los comentarios, en beneficio de los lectores más avanzados (te estoy mirando, Barak Shoshany); mi explicación solo tratará con mi comprensión de dónde viene la idea de “la cuestión de viajar hacia atrás en el tiempo”.
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Las antipartículas son, en muchos sentidos, los opuestos exactos de sus partículas correspondientes; un anti-electrón (“positrón”) puede considerarse en muchos sentidos como “un electrón negativo”. Una excepción importante aquí es la masa; las antipartículas aún tienen masa positiva, por lo que la aniquilación de partículas antipartículas libera un montón de energía, en lugar de que todo se cancele. Pero, por el momento, piense en una antipartícula como “negativa” de su partícula correspondiente. En ese sentido, “ganar un positrón” y “perder un electrón” son lo mismo, por lo que transferir una partícula de un lugar a otro es equivalente a transferir su antipartícula en la otra dirección (el mismo proceso, pero al revés) .
Como ejemplo, considere los siguientes dos procesos físicos:
- Un neutrón sufre desintegración beta:
Un “neutrón” entra “y un” protón, un electrón y un antineutrino “salen”. - Un neutrón “captura” un positrón (similar a la captura de electrones):
Un neutrón y un positrón “entran”, y un protón y un antineutrino “salen”.
La única diferencia (aparte de las energías involucradas, como mencioné anteriormente) es lo que está sucediendo con el electrón / positrón.
En la situación 1, el neutrón emite un electrón y se aleja con el tiempo.
En la situación 2, un positrón se mueve hacia el neutrón, hasta que es capturado por él.
Entonces, en muchos sentidos, en términos de la contribución del electrón / positrón, la situación 2 se parece a la situación 1 pero con la película reproducida al revés (pero de nuevo, solo para el electrón / positrón … nada más se invierte).
Algunas otras formas en que la antimateria “parece” importa con la “película que se reproduce al revés”:
- Una corriente de positrones que se mueve hacia la derecha tiene los mismos efectos electromagnéticos que una corriente de electrones que se mueven hacia la izquierda (en comparación con si fueran estacionarios), que es la misma acción en reversa.
- Un positrón que se mueve de la región “A” a la región “B” tiene el mismo efecto sobre las densidades de carga de esas regiones (y, por lo tanto, el campo eléctrico) que un electrón que se mueve de la región “B” a la región “A”, que es lo mismo acción en reversa.
- Una dirección de cambio de electrones, y emitiendo luz en el proceso, se parece mucho ( pero, de nuevo, no es lo mismo ) a un electrón y un positrón que se unen y aniquilan, liberando luz. Estas descripciones se relacionan cualitativamente al reemplazar un electrón saliente con un positrón entrante.
Obviamente, hay mucho más que esto en la teoría real, pero esa es la idea general.