El concepto de antipartícula surgió ya que en la teoría cuántico-relativista no se puede dejar a la energía sin valores que posean signo negativo.
Antipartícula es una noción propia del ámbito de la física de partículas que se utiliza para describir a aquella partícula de carácter elemental que presenta idénticos espín y masa pero una carga eléctrica opuesta respecto a la partícula que le corresponde. Así, cuando ambas se unen en el marco de un estado cuántico apropiado terminan aniquilándose, propiciándose de este modo una emisión de energía y el surgimiento de más partículas.
Es interesante prestar atención al caso del fotón, el cual logra transportar energía bajo la forma de radiación y es constituyente de la luz. Se trata de una partícula carente de masa y neutra a nivel eléctrico que se caracteriza por ser, de acuerdo a sus propiedades, su propia antipartícula. Se considera, además, que se erige asimismo como su propia antipartícula el llamado fermión de Majorana. Años atrás, por otra parte, un grupo de científicos llevó a cabo un proyecto para investigar y comprobar la existencia de un extraño fenómeno bautizado como «doble desintegración beta sin neutrinos» para poder determinar si, en efecto, el neutrino también es su propia antipartícula.
Indican los expertos en este tema que los estados cuánticos asociados a una cierta partícula y a su antipartícula pueden ser intercambiados teniendo en cuenta la simetría CPT (Carga, Paridad, Tiempo).
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ResumenCaracterísticas de las antipartículas
De acuerdo a hallazgos científicos, la creación de antipartículas dentro de la naturaleza, como resultado de procesos que implican altas energías, es posible. Se obtienen mayores precisiones al respecto conociendo las particularidades de la desintegración beta basada en la emisión de una partícula beta (un positrón o electrón) emitida por un nucleido con el objetivo de equilibrar el vínculo entre protones y neutrones.
Suma saber, asimismo, que la materia a base de antipartículas recibe el nombre de antimateria, la cual reacciona igual que la materia frente al efecto de la gravedad. Desde hace años se pone el foco en la interacción gravitacional que involucra tanto a la antimateria como a la materia. Para ello se han ido realizando pruebas que abarcaron desde observar neutrinos de una supernova hasta el intento de hacer, en laboratorio, una medición de la aceleración gravitacional del positrón y del electrón. Se experimentó, incluso, con algunos átomos de antihidrógeno. En este contexto conviene informarse acerca de la aniquilación materia-antimateria, fenómeno que lleva a que la energía se transforme en fotones de alta energía.
No se puede pasar por alto que no hay manera de generar una antipartícula sin proceder a la destrucción de otra partícula con una carga idéntica o al desarrollo simultáneo de una partícula y su correspondiente antipartícula (como se puede, por ejemplo, al apelar a un acelerador de partículas).
Hoy en día hay científicos que intentan, por ejemplo, determinar qué destino tuvo la antimateria que terminó esfumándose una vez producido el Big Bang.
Aplicaciones prácticas
Los saberes sobre antipartículas y antimateria no se detienen y se van traduciendo, con ayuda de la tecnología y de la experimentación, en tratamientos médicos y otros logros capaces de revolucionar distintos ámbitos, según se deduce de la práctica. Todavía queda mucho trabajo por hacer al respecto y desafíos por superar, pero de a poco se van consiguiendo grandes resultados.
Las investigaciones se han ido orientando, sacándole provecho a la antimateria, a la ejecución de misiones de índole interplanetaria y en alcanzar avances significativos en la batalla contra el cáncer.
En relación a las cuestiones astronómicas se llegó a especular que, de poder emplear la energía surgida de la antimateria en un sistema de propulsión espacial, un desplazamiento hasta Marte y desde allí un retorno hacia la Tierra podría completarse en apenas un puñado de semanas.
En el área de la medicina nuclear, en tanto, ha ganado relevancia un estudio invasivo denominado tomografía por emisión de positrones (PET) que posibilita el registro de imágenes y la exploración del organismo humano con fines de diagnóstico.
Un pequeño porcentaje de rayos cósmicos es constituyente de la antimateria. Tiempo atrás se detectó el – hasta ahora – más lejano de los rayos de antimateria a través del cual podría dilucidarse el misterio de la antimateria dentro de la Vía Láctea.
Ejemplos de antipartículas
Abundan los ejemplos de antipartículas. Más allá de los casos especiales señalados al inicio de esta publicación, hay numerosos casos concretos para citar.
El anticuark, por brindar una referencia puntual, es la antipartícula del cuark. En ambos casos se advierte un espín, una masa y una vida media idénticas, pero sus correspondientes cargas son opuestas.
En teoría, el antineutrino está aceptado como la antipartícula de cada neutrino (o la versión antimateria de éste), aunque se debate (tal como figura líneas arriba) si él no funciona como su respectiva antipartícula. Hace varias temporadas se detectó en la Antártida una evidencia de tipo empírico que se encuadra con el modelo estándar de la física de partículas e involucra a un antineutrino extremadamente energético proveniente del cosmos. Este anuncio resultó de enorme importancia dado que mediante la astronomía de neutrinos se multiplican las chances de explorar el universo de las altas energías.
Otros ejemplos de antipartículas: el antitauón (partícula elemental de carácter inestable que integra la tercera de las generaciones del leptón), el antiprotón (de rasgos estables aunque de vida breve, antipartícula del protón) y el antineutrón (un descubrimiento atribuido al físico Bruce Cork que da cuenta de cómo es la antipartícula que se vincula al neutrón).
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