Desce a antimatéria! O efeito da gravidade no gêmeo indescritível da matéria é revelado

Ao confirmar que a antimatéria e a matéria regular são atraídas gravitacionalmente, a descoberta também exclui a repulsão gravitacional como a razão pela qual a antimatéria está em grande parte ausente do universo observável.

Pesquisadores da colaboração internacional Antihydrogen Laser Physics Apparatus (ALPHA) do CERN, na Suíça, publicaram suas descobertas hoje na revista Nature, um esforço apoiado por mais de uma dúzia de países e instituições privadas, incluindo os EUA, por meio do conjunto conjunto da Fundação/Departamento de Ciência Nacional dos EUA. da Parceria Energética no programa Básico de Ciência e Engenharia de Plasma.

“O sucesso da colaboração ALPHA é uma prova da importância do trabalho em equipe entre continentes e comunidades científicas”, diz Vyacheslav “Slava” Lukin, diretor de programa da Divisão de Física da NSF. "Compreender a natureza da antimatéria pode ajudar-nos não só a compreender como o nosso universo surgiu, mas pode permitir novas inovações nunca antes consideradas possíveis, como a tomografia por emissão de pósitrons (PET) que salvou muitas vidas ao aplicar o nosso conhecimento sobre antimatéria para detectar cancro. tumores no corpo."

O gêmeo indescritível e volátil da matéria

Além dos imaginados motores de dobra alimentados por antimatéria e dos torpedos de fótons de Star Trek, a antimatéria é completamente real, mas misteriosamente escassa.

"A teoria da relatividade geral de Einstein diz que a antimatéria deveria se comportar exatamente da mesma forma que a matéria", disse Jonathan Wurtele, físico de plasma da Universidade da Califórnia, Berkeley e membro da colaboração ALPHA. "Muitas medições indiretas indicam que a gravidade interage com a antimatéria como esperado", acrescentou, "mas até ao resultado de hoje, ninguém tinha realmente realizado uma observação direta que pudesse excluir, por exemplo, o movimento do anti-hidrogénio para cima em vez de para baixo num campo gravitacional. "

Nossos corpos, a Terra e quase tudo o que os cientistas conhecem no universo são esmagadoramente feitos de matéria regular que consiste em prótons, nêutrons e elétrons, como átomos de oxigênio, carbono, ferro e outros elementos da tabela periódica.

A antimatéria, por outro lado, é gêmea da matéria normal, embora com algumas propriedades opostas. Por exemplo, os antiprótons têm carga negativa, enquanto os prótons têm carga positiva. Os antielétrons (também conhecidos como pósitrons) são positivos, enquanto os elétrons são negativos.

No entanto, talvez o mais desafiador para os experimentadores, “assim que a antimatéria toca a matéria, ela explode”, disse Joel Fajans, membro da colaboração ALPHA e físico de plasma da Universidade da Califórnia, Berkeley.

A massa combinada de matéria e antimatéria é transformada inteiramente em energia numa reação tão poderosa que os cientistas a chamam de aniquilação.

“Para uma determinada massa, tais aniquilações são a forma mais densa de libertação de energia que conhecemos”, acrescentou Fajans.

Mas, a quantidade de antimatéria usada no experimento ALPHA é tão pequena que a energia criada pelas aniquilação de antimatéria/matéria é perceptível apenas por detectores sensíveis.

“Ainda assim, temos de manipular a antimatéria com muito cuidado ou iremos perdê-la”, disse Fajans.

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