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¿Es posible crear algo de la nada?
O, más precisamente, ¿puede convertirse energía en materia?
Sí, pero solo cuando se junta
con su gemela, la antimateria.
Y hay algo muy misterioso en la antimateria:
hay mucho menos de la que debería haber.
Empecemos con la fórmula más famosa de la física:
E es igual a m por c cuadrado.
Básicamente dice que la masa es energía concentrada,
y que la masa y la energía son intercambiables,
como dos monedas con un tipo de cambio muy alto:
90 billones de julios de energía
equivalen a 1 gramo de masa.
Pero, ¿cómo transformar energía en materia?
La palabra mágica es densidad de energía.
Si concentramos una cantidad enorme
de energía en un espacio diminuto,
surgirán nuevas partículas.
Si miramos más de cerca,
vemos que estas partículas siempre vienen de a pares,
como gemelas.
Esto se debe a que las partículas siempre tienen una contraparte,
una antipartícula,
y estas siempre se producen
en cantidades iguales: 50/50.
Puede sonar a ciencia ficción,
pero es la vida cotidiana de los aceleradores de partículas.
En las colisiones entre dos protones
en el Gran Colisionador de Hadrones del CERN,
miles de millones de partículas y antipartículas
se producen cada segundo.
Consideren, por ejemplo, el electrón.
Cuenta con una pequeña masa y carga eléctrica negativa.
La antipartícula, el positrón,
tiene exactamente la misma masa,
pero una carga eléctrica positiva.
Pero, además de las cargas opuestas,
ambas partículas son idénticas y perfectamente estables.
Y lo mismo vale para sus primos pesados,
el protón y el antiprotón.
Por lo tanto, los científicos están convencidos
de que el mundo hecho de antimateria
es a la vista, al tacto y al olfato igual que nuestro mundo.
En este antimundo,
podemos encontrar antiagua,
antioro,
y, por ejemplo,
anticanicas.
Pero imaginemos que una canica se junta
con una anticanica.
Estos dos objetos aparentemente sólidos
desaparecerían completamente
en un gran destello de energía,
equivalente a una bomba atómica.
Debido a que la combinación de materia y antimateria
crearía muchísima energía,
la ciencia ficción se colmó de ideas
sobre el aprovechamiento de la energía almacenada en la antimateria,
por ejemplo, para alimentar naves espaciales como Star Trek.
Después de todo, el contenido de energía de la antimateria
es mil millones de veces más alto que el del combustible convencional.
La energía de un gramo de antimateria sería suficiente
para conducir un auto 1000 veces alrededor de la Tierra
o poner en órbita al transbordador espacial.
Entonces, ¿por qué no usar antimateria para producir energía?
Bueno, la antimateria no pulula por allí
esperando que la cosechemos.
Tenemos que producir antimateria
antes de poder consumirla;
y lleva miles de millones de veces más energía
crear antimateria
que lo que se obtiene.
Pero, ¿y si hubiera antimateria en el espacio exterior
y un día pudiésemos obtenerla
de algún antiplaneta por allí?
Hace unas décadas, muchos científicos creían
que esto podría ser posible.
Hoy, las observaciones han mostrado
que no hay cantidades significativas de antimateria
en el universo visible;
algo extraño porque, como dijimos antes,
debería haber tanta antimateria
como materia hay en el universo.
Dado que debería haber antipartículas y partículas
en iguales cantidades,
¿dónde está la antimateria?
Es un verdadero misterio.
Para comprender lo que podría estar ocurriendo,
debemos remontarnos al Big ***.
Cuando se creó el universo,
una enorme cantidad de energía se transformó en masa,
y nuestro universo inicial contenía
igual cantidad de materia y antimateria.
Pero un segundo después,
la mayoría de la materia y toda la antimateria
se destruyó mutuamente,
produciendo una enorme cantidad de radiación
que podemos observar aún hoy.
Sólo quedó una 100 millonésima
parte de la materia originaria
y nada de antimateria.
Podrían decir,"¡Pero esperen!",
"¿Por qué desapareció toda la antimateria
y solo quedó la materia?"
Parece que fuimos un poco afortunados
de que existiera una pequeña asimetría
entre la materia y la antimateria.
De lo contrario, no habrían quedado partículas
en ningún sitio del universo
y no habría seres humanos.
Pero, ¿cuál es la causa de la asimetría?
Los experimentos del CERN tratan de averiguar la razón
de por qué existe algo
y por qué no vivimos en un universo
lleno solo de radiación?
Pero, por ahora, no sabemos la respuesta.