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GRAN HITO: Producen el primer haz de anti-hidrógeno. Explicación eliax
eliax id: 10909 josé elías en ene 22, 2014 a las 12:10 AM (00:10 horas)
ASACUSA en CERNAyer acá mismo en eliax les hablé de un gran hito concerniente al entendimiento de la llamada "Materia Oscura", y hoy les hablo de otro gran hito que acaba de ocurrir concerniente a la simetría de la materia en el Universo...

Sucede, que uno de los grandes logros de la ciencia en décadas recientes, fue el de predecir la existencia de antimateria, que en forma sencilla de explicar podríamos decir que es "lo contrario a la materia".

Así que de la misma forma que tenemos por ejemplo átomos de carbono, o de hierro, o de uranio, deben existir en la naturaleza anti-átomos de cada uno de ellos, por lo que en teoría deberían incluso existir anti-planetas, anti-galaxias, y quizás incluso anti-seres inteligentes en lugares distantes del universo.

Sin embargo, esa antimateria no lo encontramos en forma natural en el universo (salvo en raras excepciones como en algunos rayos cósmicos que contienen anti-protones), y lo más extraño es que se teoriza que justo en el inicio del universo debió existir una cantidad igual (o quizás, casi igual de materia y antimateria), pero hoy día por alguna razón que aun no conocemos al 100% nuestro universo parece estar compuesto casi en su totalidad de materia, y no de antimateria.

Sin embargo, una pista de lo que quizás ocurrió en el Big Bang, es el hecho que hemos comprobado que al la materia entrar en contacto con la antimateria, estas se aniquilan entre sí dejando como resultado energía, por lo que quizás justo al inicio del universo hubo quizás un pequeño desbalance en la cantidad de materia versus antimateria, en donde había una infinitésima cantidad superior de materia que antimateria, y debido a esa pequeña diferencia es posible que después de que todo se aniquiló al inicio, el resultado es que lo que sobró fue solo materia.

Pero, eso es solo una teoría, y la pregunta de por qué el universo aparenta tener una composición tan orientada a materia en vez de antimateria (o viceversa, dependiendo del nombre que les demos), sigue siendo uno de los grandes misterios de la ciencia.

Noten sin embargo que uno de los grandes logros de la ciencia en tiempos recientes fue no solo el predecir la existencia de la antimateria por pura deducción teórica, sino que incluso generarla.

Sí, desde hace un tiempo ya podemos generar antimateria (específicamente ya somos muy buenos generando átomos de anti-hidrógeno), lo que nos ha permitido utilizar esta antimateria creada para estudiarla y ver en qué específicamente se diferencia de la materia común (por ejemplo, sabemos que tiene carga opuesta, entre otras cosas).

Sin embargo, como ya les dije cuando la materia entra en contacto con la antimateria estas se aniquilan, por lo que se pueden imaginar que es bastante difícil crear antimateria en un laboratorio compuesto de materia, sin crear una explosión en el proceso, y lo que se hace para evitar tal cosa es que la antimateria se crea y se atrapa "en el aire", flotanto entre unos ultra-potentes campos magnéticos (imaginen una moneda flotando entre potentes imanes por ejemplo).

Pero el gran problema que hemos enfrentado hasta ahora es que el uso de esos campos magnéticos dificulta enormemente el estudio de las partículas de antimateria, debido a que estos campos degradan la "señal espectroscópica" que se utiliza para hacer mediciones de tales partículas.

Así que lo ideal sería poder estudiar estas partículas libre de estos campos magnéticos, de modo que podamos hacer mediciones exactas de sus propiedades, ya que de ser eso posible, daríamos un gran salto no solo en la comprensión de estas curiosas partículas, sino del universo mismo...

Y la gran noticia de hoy es que se acaba de inventar, y probar exitosamente, un método para lograr esto sin hacer volar los laboratorios y científicos que hacen estos experimentos por los aires...

El truco consiste en crear un haz de antipartículas que pueda ser disparado como un láser desde un lado del laboratorio al otro, en donde al final del camino las partículas son atrapadas una vez más en un campo magnético, pero en el transcurso (es decir, mientras viajan "por el aire" sin interferencia de campos magnéticos) poder estudiarlas con instrumentos que las miden mientras estas les pasan por el lado.

Este experimento se acaba de ejecutar con el instrumento llamado el ASACUSA (Atomic Spectroscopy And Collisions Using Slow Antiprotons), y está alojado en las facilidades del CERN (la Organización Europea para Investigación Nuclear, que es el mismo lugar en donde nació la Web o WWW), y produjo un haz compuesto por anti-átomos de anti-hidrógeno, en donde cada anti-hidrógeno estaba compuesto de anti-electrones (positrones) y anti-protones.

Con este avance será ahora posible estudiar en suficiente detalle las propiedades de la antimateria en los años venideros, como para nosotros poder afinar aun más el Modelo Estándar de nuestro Universo, y quizás contribuir a la creación de una Teoría Del Todo...

Nota: No dejen de leer esta otra noticia relacionada acá mismo en eliax en el 2011.

fuente

autor: josé elías

Comentarios

  • De esto no estoy muy seguro, corríjanme: ¿La mayor cantidad de "masa" en el universo no es la antimateria? Creo que el demostrar su existencia en el universo (que por ahora nos es invisible) explicaría el porqué el universo continúa en expansión.

    • El universo continua en expansión acelerada debido a la hipótesis de algo llamado energía oscura. Mientras que, la mayor parte de la materia se concentra en materia oscura, que no se ve, pero se puede medir indirectamente.

      La antimateria existe en cantidades sumamente pequeñas en el universo y no tiene que ver con las anteriores.

    • Ademas, la animateria es atraida gravitatoriamente entre si y por la materia. Si tienes una "gota" de antimateria, se te puede caer al suelo..... Por lo que no sirve como explicacion a la expansion del universo.

    • Estas confundiendo materia oscura y antimateria,
      La antimateria en teoría puede existir en pequeñas cantidades en el universo que conocemos(remanentes que no han hecho contacto con materia para "autodestruirse")
      Aunque como dice Eliax también puede que exista en gran cantidad tal como vemos la materia a nuestro alrededor a tal punto que la materia en esta zona sería la escasa.

  • Que mal ha hecho angeles y demonios.... Si en un laboratorio se aniquila antimateria con materia, lo mas grave que puede ocurrir es que los investigadores desarrollen cancer por los rayos gamma creados en el proceso. Pero no va a haber una explosion (aparte de la radioactiva). Para eso necesitarias producir antimateria en cantidades industriales, cosa que no ocure hoy en dia (y menos en un laboratorio).

    Por ejemplo, el experimento del articulo debe ser sumamente interesante porque habrán tenido que conseguir un vacio casi perfecto por el "hueco" que viajan los anti-hidrogenos. Pero aun asi, no habrán podido sacar todas las moleculas del aire, y casi seguro que algunos anti-hidrogeno se hayan aniquilado. Y la maquina no ha explotado..... jeje

  • En un libro de Michio Kaku que leí sobre la materia (y perdonad la redundancia), este expone que las teorías actuales apuntan a que la "antimateria" es materia normal "yendo hacia atrás en el tiempo".
    Y referente al tema principal del artículo, espero que ese experimento no desemboque en un rifle o cañón de antimateria. ¡Imagínense cuanta destrucción podría llegar a causar como arma!

    • Si recuerdo algo parecido en un libro que leí.
      Hablaba de que al analizar el comportamiento de un antielectrón era el mismo que tendría un electrón que va hacía atrás en el tiempo.
      Sobre cierta simetría que ocurría debido a la causa y efecto de las cosas donde una partícula conocía con anterioridad si la "partícula virtual" que "enviaba" tendría "contacto" o no en el futuro con el "receptor" por medio de una antipartícula que "recibía" apenas "enviaba".

      Se podría hacer una analogía con las redes y paquetes de datos, el emisor envía el dato y espera a recibir la confirmación que lo recibió. En el caso de las partículas aparentemente esto ocurre al mismo tiempo por el viaje al pasado de la antimateria.

      Lo leí hace mucho tiempo por lo que no recuerdo algunos detalles.

  • Muy bueno, muy interesante el artículo !!!

    conozco muchos anti-seres inteligentes .

  • Miren, la reaccion de antimateria no es explosiva como se cree, aqui un ejemplo del programa "Atraves del hoyo negro": https://www.youtube.com/watch?v=PPKbMxWXtZ8 Aqui se ve una reacción de antimateria con el aire.

    • SE IMAGINAN SI PUDIESEMOS "CREAR" ANTI-POLITICOS?

  • Elías en el artículo dice: "Sin embargo, como ya les dije cuando la materia entra en contacto con la materia estas se aniquilan", hay que ponerle anti-materia a una de esas jejeje

  • Hola,
    .
    Interesante el tema. Sobre todo me sorprende el hecho de encontrar anti-seres inteligentes.

    Una observación en el texto. Donde dice "está alojado en las facilidades del CERN", en vez de facilidades debe ser instalaciones.

    Saludos

  • La explicación de que toda la materia y la antimateria se han aniquilado salvo una pequeña fracción de materia, que es hoy el unirerso... no me convence.

    Creo que la candidad de materia y antimateria deberían ser las mismas. Pero quizás existan miles de agujeros negros que estén formados por antimateria... por eso no la vemos.

    Lo que no se es lo que pasaría si una estrella es atrapada por el campo gravitatorio de un agujero negro de antimateria.

    ;-)

    • Si, ya se lo que pasaría: se reduciría la masa del agujero negro en la masa de la estrella. Es una forma de comprobarlo.

      • La energia ni se destruye ni se crea..... Y la masa es energia. Una cantidad de masa del agujero negro equivalente a la estrella se aniquilaria, convirtiendose en fotones. Pero como esos fotones no salen del agujero, para un observador externo ese agujero tiene la masa anterior + la nueva estrela.

        • Entonces no hay forma de diferenciar los agujeros negros de los "antiagujeros negros".

        • No sabemos en que se convierte la materia al entrar a un agujero negro, ni la antimateria, pero si sabemos que un eje espacial se intercambia con el temporal, por lo que si antimateria es materia viajando atras en el tiempo, se igualarían... creo!

          Así que qué pasaría dentro del agujero no lo sabemos, pero desde fuera, la masa se sumaría, porque la antimateriía tiene masa normal, positiva como la materia.

          De hecho, el radio del agujero negro no depende de la masa "engullida", si no de la información de las particulas engullidas, tengan o no masa... al final es la información la que no se crea ni se destruye ni al pasar por un agujero negro, la energia una forma de información muy compacta, y la materia una forma de energia muy compacta.

          • Siendo más exacto: la cantidad de información de una antipartícula es igual a la de su partícula normal, por eso no habría diferencia desde fuera.

            También por concretar, la superficie del horizonte de sucesos, que es lo único que podemos observar o medir desde fuera, es proporcional a la suma de la información de todas las partículas -o lo que sea, energía incluida si engulle el propio espacio que la contiene- que engulle.

            La importancia de la información es tal que, cuando teletransportamos una partícula, un átomo o un haz de fotones, lo que se transmite no es ni la materia ni la energía (el momento, vamos), lo que se transmite es la información completa que contienen esas partículas, y dicha información se "transplanta" a partículas similares que ya estaban en el lugar de destino.

            • Gracias Sergio por tu explicación, muy interesante. Me han hecho pensar.

  • El Modelo Estandard NO PREDICE la simetría de la materia y la antimateria, predice justamente lo contrario, y la evidencia demuestra sin lugar a dudas que el universo es asimétrico, lo mismo que la relación materia/antimateria.El Hito sería que Elias entendiera algo del tema antes de pontificarlo como verdades absolutas.

    • El artículo no dice nada sobre la materia/energía oscura tal como insinúa Elias que presumo sigue confundido sobre los verdaderos valores del Modelo Estandard...Nada tiene que ver que haya simetría entre materia y antimateria.Lo que importa es que el universo sí es asimétrico, así lo demuestra su expansión asimétrica, conocida como anisotropía,ese hecho, mal que le pese a sus adeptos,ES INCONSISTENTE con el modelo cosmológico estándar, que requiere que el universo sea isotrópico y homogéneo. Es decir que las constantes y leyes que constatamos en la Tierra pueden NO SER las mismas en otros lugares del universo.

      En el mismo sentido, I.Antoniou y L. Perivolaropoulos, dos cosmólogos de la Universidad de Ioannina, en Grecia, publicaron el Journal of Cosmology and Astroparticle Physics proporcionando pruebas estadísticas que apoyan la idea de la existencia una dirección preferente en la expansión en el universo.
      http://iopscience.iop.org/1475-7516/2010/12/012

      Y casi simultáneamente, Ronggen Cai, Zhongliang Tuo cosmólogos del Instituto de Física Teórica de la Academia China de Ciencias, publicaron en Arxiv.(a revisión en 2012) revisan los datos del SCP y coinciden en la observación de una expansión diferenciada del universo.
      http://arxiv.org/abs/1109.0941

      Estas anomalias que se observan en la radiación del fondo cósmico de microondas son algunas de las detectadas y puestas en evidencia por el Planck y que pueden ser el inicio de una revisión total del modelo cosmológico.

      • Ricardo,

        Claro que el Modelo Estándar es inconsistente con lo que medimos en relación de la cantidad de materia vs antimateria, y de eso *precisamente* se trata este gran hito, pues ahora vamos a poder afinar aun más el Modelo Estándar para incluir las propiedades de la antimateria.

        Y la otra cosa Ricardo es que este artículo de hoy no habla sobre Materia Oscura ni Energía Oscura. Por lo que veo solo viste algunas palabras en el primer párrafo sin leer lo que decía, en donde en realidad me estoy refiriendo a un artículo previo en eliax.

        Para la próxima, leer antes de comentar...

        • Claro que el artículo no dice nada sobre materia oscura, pero Ud sí lo presenta como que la simetria (lógica)entyre atomos de hidrógeno y antihidrógeno viene a avalar al modelo estandar, tal com o pretende hacerlo con el tema del "hito" anterior.Usted está tratando de confundir y como se lo está dejando en evidencia, se enoja. Mejor aprenda y sea humilde. Va a ser más apreciado.6

          • No mi querido amigo lector, no estoy tratando de confundir, estoy tratando de enseñar. Y muchas veces a través de la historia han aparecido aquellos que piden humildad cuando ellos mismos son los primeros que carecen de ella...

      • He intuido que el asunto es fácil de explicar, cada universo es similar a una burbuja de jabón y cuando se acercan por el punto de mayor cercanía es por donde se da la asimetría. Incluso este modelo explica porque el universo sigue acelerando y es porque al estar rodeado de otras burbujas sufren las consecuencias de atracción de unas con otras.

        Igual que las burbujas, cuando dos universos se tocan podrían o bien unirse y permanecer juntos por un tiempo y luego reventar uno o los dos o bien fusionarse en una burbuja mas grande.

        • Tu intuición,Cronos, es buena, te felicito.
          Ya desde 2005, Laura Mersini-Houghton, física teórica de la Universidad de Carolina del Norte y Richard Holman, profesor de la Universidad Carnegie Mellon predijeron las anomalías del fondo de microondas que primero el COBE y ahora el PLANK han constatado: el hallazgo de puntos ciegos o frios que muestra el mapa del fondo cósmico sólo pueden haber sido causados por la atracción gravitatoria de otros universos fuera del nuestro.

          Hace pocas semanas, nada menos que Lee Smolin expuso sus ideas en el mismo sentido proponiendo su nuevo modelo cosmológico,atendiendo a los nuevos datos, donde nuestro universo es uno más en un contexto inconmensurablemente mayor.
          http://phys.org/news/2013-05-lee-smolin ... video.html
          http://leesmolin.com/writings/time-reborn/

          En pocas palabras, nuestro universo, no era “el Universo”, es solo uno más…

          Es un trascendental descubrimiento, que se conoce poco,salvo en sitios muy especializados, si como Elias dice, lo que le interesa es “enseñar” y no desinformar, debería ponerse al día con los nuevos datos,suponiendo que los ignore…, y usar este excelente medio para que se pueda saber que estamos ante una Cosmología nueva y radicalmente distinta de la que hemos sostenido en los ultimos 60 años

          • El tema de los multiversos es recurrente en el blog y ya lo he abarcado en decenas de artículos. Uno de ellos relacionado a lo que mencionas en tu comentario es este: http://www.eliax.com/index.cfm?post_id=8357

            Abrazos.

          • Ricardo Alvarez quiero que sepas que ha sido muy gratificante tu respuesta. GRACIAS.

            y GRACIAS a

            Elias y su espacio Eliax. Eliax ha sido mi desayuno, almuerzo y cena.

            Elias quiero agradecerte una ves mas por crear un espacio donde aprender y compartir en paz.

      • La anisometria del universo es algo muy digno de estudiar, pero no demuestra mucho, esta anisotropia podría, o no, ser devida a anisotropias en las leyes del universo como comentas, pero también podría venir de otras cosas que no contradigan esas leyes, y ya sabes, si tienes dos posibles explicaciones, la más sencilla suele ser la correcta, y cambiar las leyes "constantes" por otras "variables" según donde midamos, no es algo sencillo, y si no explicas de donde aparecen esas variaciones, es un añadido "ad hoc" (es decir, construido a proposito para que cuadren los datos sin una base teoríca detrás).

        Por ejemplo, si el universo es más grande de lo que pensamos, la porción observable podría ser minúscula, y en esa región podría haber anisotropías por mera estadística o porque exista un cúmulo muy masivo justo donde no podemos ya observar, pero atrayendo a todo lo que observamos, de la misma forma que la gravedad -o el paso del tiempo, o la forma del espacio- cerca de una estrella no es igual en todas direcciones (la grvedad nos atrae a la estrella siempre).

        Otro posibilidad sería externa a nuestro universo, si aceptamos la posibilidad de universos burbuja colisionando en ciertos puntos. Eso tampoco contradice las leyes de "nuestro" universo burbuja, pero nos daría una dirección especial, la que "apunta" a la otra burbuja universo.

        Para tumbar una teoríá no solo necesitas datos discordantes, porque puedes desconocer ciertos parámetros del modelo -como su tamaño o sus fluctiaciones estadísticas- y ser el origen de los datos, necesitas también proponer una teoria mejor, que explique lo ya explicado y algunas cosas más, sin introducir de paso nuevos problemas, claro.

        • Está tocando de oido... y ya son muchos por aquí.

    • Esa asimetría, actualmente, no se explica del todo con el modelo estandar actual, y se barajan varias opciones, como una simple variación estadística (es imposible crear exactamente la misma cantidad, siempre aparecen más de unos que de otros por puro azar).

      Otras opciones implican que el mecanismo de Higgs no sea del todo simétrico respecto de la carga, lo que daría algo más de tendendica a la materia que la antimateria en su origen, aparte de fluctuaciones estadísticas.

      Unas opciones implican ampliar el modelo estandar con nuevas partículas, supersimétricas o lo que sea, otras no, pero no creo que el modelo estasndar actual ni obligue ni prohiba esta asimetría, más bien lo permite.

    • Me he confundido un poco aqui. Acaso el articulo no dice precisamente eso? Que aparenta casi no haber anti-materia y que casi todo el universo observable se compone de materia y ya? Nada que ver, a mi entender, con cantidades iguales de una y otra.

  • EXCELENTE NOTICIA!

  • Te falta humildad, no te gusta que te corrijan...

    • Diría más bien que no le gusta que lo corrijan sin aportar una explicación y links que lo sustente.

      Suelo ver muchas "refutaciones" express que bien sor por no leerse el texto entero, o por "encenderse" al leer una frase y no seguir prestando actención. Por ejemplo, muchos aquí andan mezclando materia oscura, energia oscura y antimateria, cuando Elias, aparte de en la intro, solo habla de antimateria, nada de cosas oscuras. Todas esas "pegas2 que ponen no vienen ni al cosa, creo yo, pero bueno, es gratís.

      Cuando yo mismo lo he corregido aportando fuentes y una explicación plausible, nunca se lo tomó a mal, al contrario, pero refutar "de memoria" y sin mucho rigor, sin links que expliquen tus premisas... eso no me gusta ni a mí, te obliga a empezar por Adan y Eva o dejarlo pasar y quedar como que me escondo.

      Quizás si se equivoco por nombrar la materia oscura y no explicar a continuación que eso no tiene nada que ver con lo descubierto, que es antimateria "normal y corriente", nada de oscura, se ve, pesa y se parece en todo materia normal (si no toca algo de materia y se atraen extrañamente (los electrones se repelen, pero a los positrones, por ser positivos, los atraen) y explota, claro).

      • Serigo,Tú papel de defensor es pésimo. En primer lugar aprende a escribir, o no escribas muy rápido, o lo que sea...
        Es ovio que tenia que aclarar sobre la materia oscura, ni siquiera corregir-se simplemnete aclarar!
        Pero Eliax demuestra claramente como es su personalidad ,ódia que lo corrijan.

        • Sigo perdido.

          El titulo dice que es de antimateria que trara el articulo. El primer parrafo hace clara referencia a otro articulo del dia anterior que se puede ver mas abajo.
          No se que aclaracion debio brindar.

  • Lo que debería odiar es suprimir aquellos mensajes donde se explica todo lo que él no sabe o no quiere explicar.

  • Es posible también que lo que nosotros vemos la "materia" sea en realidad antimateria para otro universo, en el que predomine lo que llamamos aqui "antimateria", es un tema muy interesante porque puede cambiar lo que siempre hemos pensado que era así, la ciencia avanza, es lo bonito de ella.
    Excelente articulo Eliax, como siempre.

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"No cabe duda que estamos viviendo ya el pleno camino a la Singularidad Tecnológica."

por "Dariozz" en may 31, 2013


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