Paul Dirac hizo un gran esfuerzo para unificar la teoría de Einstein con la teoría de la Física Cuántica que comenzó a surgir a principios del siglo XX. Gracias a su fórmula entendimos cómo el espín provoca la deflexión de los electrones en los campos magnéticos. Pero aún hay más: en su camino, Dirac se topó con el concepto de antimateria.
Empecemos por el principio, el electrón es una partícula que tiene carga (eléctrica) negativa. Esta partícula tiene un gemelo exactamente igual a excepción de una gran diferencia: el gemelo del electrón tiene una carga eléctrica positiva. A este gemelo lo llamamos "positrón" o "antielectrón". Y forma parte de la familia de la antimateria.
¿No sería esto un elemento teórico pero ficticio del comportamiento de la materia? En 1932 se realizó un experimento que consistió en enviar globos sonda con placas fotográficas a la alta atmósfera para estudiar la presencia de rayos cósmicos. Se descubrió que había una especie de huellas oscuras divergentes idénticas pero con cargas opuestas (Reeves, 2022). Esto hizo que se descubriese por primera vez la presencia de un electrón y un positrón, formando un par partícula-antipartícula. Tal y como se puede ver en la siguiente ilustración:
Gracias a Dirac descubrimos una de las propiedades de los electrones: que se produce una deflexión en un campo magnético (el espín). Además, y no menos importante, comenzaremos a escribir un nuevo capítulo en la Física titulado: la antimateria.
La antimateria implica que cada partícula elemental tenga su "doble malvado". Ya hemos hablado del electrón y el positrón, pero también tenemos protones (con carga positiva) y antiprotones (con carga negativa). Gracias a estos avances en la Física somos capaces de fabricar, no sin esfuerzo, antimateria como anithidrógenos ("gemelo malo" del átomo del hidrógeno común que tiene las cargas eléctricas invertidas).
Con la antimateria pasa una cosa: materia y antimateria deben estar lejos para poder perdurar. Si se hallasen en el mismo lugar y en el mismo momento...¡Bang! desaparecen inmediatamente. Esto se denomina en Física "aniquilación", convirtiéndose en luz u otras partículas. En otras palabras, con la aniquilación del par materia-antimateria se producen fotones porque la masa de las partículas se transforma en energía luminosa (tal y como declara la famosa fórmula de Einstein E = m · c2 ).
Hay algo que percibimos que no tiene su "gemelo malvado": los fotones. No existen los antifotones o, dicho de otro modo, los fotones son sus propias antipartículas. Por último y no menos importante, debemos recordar que a partir de la luz se puede hacer que nazcan pares de materia-antimateria y viceversa.
Fuente bibliográfica
- Reeves, H., (2022). Crónicas de los átomos y de las galaxias. Alianza editorial.
Jacob Sierra Díaz y Sigma
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