El universo no debería existir, según las nuevas medidas ultra precisas de antiprotones. Pero el hecho de que estoy escribiendo este artículo y lo estás leyendo, sin embargo, sugiere que estamos aquí, así que algo debe estar mal con nuestra comprensión de la física por la que se rige el universo.
El universo es la encarnación de una batalla épica entre la materia y la antimateria que ocurrió inmediatamente después del Big Bang, hace 13.820 millones de años. Evidentemente, la materia ganó, porque hay galaxias, estrellas, planetas, tú, yo, hámsters, largas caminatas en las playas de arena y cerveza, pero cómo la materia ganada es uno de los mayores misterios que penden sobre la física. [Las cosas más extrañas en el espacio] Se predice que cantidades iguales de materia y antimateria fueron producidas en el universo primordial (una predicción básica del Modelo Estándar de Física), pero si ese es el caso, toda la materia en el universo debería haber sido aniquilada cuando entra en contacto con su contraparte antimateria – un Big Bang seguido de una gran decepción.
Este enigma de la física se centra en la idea de que todas las partículas tienen su gemelo antimateria con los mismos números cuánticos, solo el opuesto exacto. Los protones tienen antiprotones, los electrones tienen positrones, los neutrinos tienen antineutrinos, etc .; un bello ejemplo de simetría en el mundo cuántico.
Pero si uno de estos números cuánticos fuera muy ligeramente diferente entre partículas de materia y antimateria, podría explicar por qué la materia se convirtió en la “materia” dominante del universo. Por lo tanto, en un intento de medir uno de los estados cuánticos de partículas, los físicos del Experimento de Simetría Baryon-Antibaryon (BASE) del CERN, ubicado cerca de Ginebra, Suiza, han realizado la medición más precisa del momento magnético antiprotón.
BASE es una pieza compleja de hardware que puede medir con precisión los momentos magnéticos de protones y antiprotones en un intento de detectar una diferencia extremadamente pequeña entre los dos. Si hubiera una diferencia, esto podría explicar por qué la materia es más dominante que la antimateria. Sin embargo, esta última medición del momento magnético de los antiprotones ha revelado que los momentos magnéticos de ambos protones y antiprotones son exactamente iguales a un nivel de precisión sin precedentes. De hecho, la medición antiprotón es incluso más precisa que nuestras mediciones del momento magnético de un protón, una hazaña asombrosa teniendo en cuenta qué tan difíciles son de estudiar los protopones. “Probablemente sea la primera vez que los físicos obtienen una medición más precisa para la antimateria que para la materia, lo que demuestra el extraordinario progreso logrado en el Antiproton Decelerator del CERN”, dijo el físico Christian Smorra en una declaración del CERN. El Antiproton Decelerator es una máquina que puede capturar antipartículas (creadas a partir de las colisiones de partículas que se producen en el Proton Synchrotron del CERN) y canalizarlas a otros experimentos, como BASE.
La antimateria es muy difícil de observar y medir. Si estas antipartículas entran en contacto con partículas, se aniquilan: no se puede simplemente meter un manojo de antiprotones en un matraz y esperar que jueguen bien. Por lo tanto, para evitar que la antimateria entre en contacto con la materia, los físicos tienen que crear “trampas” de vacío magnético que puedan poner en cuarentena a los antiprotones para que no toquen la materia, lo que permite un mayor estudio.
Un área importante de investigación ha sido desarrollar trampas magnéticas cada vez más sofisticadas; las más mínimas imperfecciones en el campo magnético de una trampa que contiene la antimateria pueden permitir que las partículas goteen. Cuanto más perfecto es el campo magnético, menor es la posibilidad de fuga y la antimateria más larga permanece alejándose de la materia. Con los años, los físicos han logrado registros de contención de antimateria cada vez más largos.
