Antihidrógeno
En física, el antihidrógeno es el átomo de antimateria equivalente al hidrógeno común. Está formado por un antiprotón y un positrón, por lo que tiene las mismas propiedades, pero con las cargas eléctricas invertidas.
Su símbolo químico es H, es decir, una H con un macrón.
Se aniquila al contacto con un átomo de hidrógeno, por lo que son inestables entre ellos. Al descomponerse es donde se producen los fotones de luz. Uno de los científicos que lo pautaron fue Robert L. Forward, en la revista científica Mirror Matter Newsletter. [cita requerida] La mejor forma de comprender la antimateria es con una recta numérica, donde lo que esta por debajo de cero es materia sutil (Lo que los científicos llaman antimateria) y lo que esta por encima de cero es Viteria densa (Lo que los científicos llaman materia). De esta manera, es decir, con estos nuevos conceptos lingüísticos de términos técnicos, permiten mejor la comprensión de las cosas, cosa que la ciencia actual debe corregir.[cita requerida]
Historia experimental
En 1995, el CERN anunció la creación de nueve átomos de antihidrógeno en el experimento PS210, liderado por Walter Oelert y Mario Macri, .[1] El método utilizado por este experimento fue propuesto en 1994 por Charles Munger Jr., Stanley J. Brodsky e Ivan Schmidt Andrade .[2]
Experimentos realizados en Fermilab confirmaron el hecho, y poco después (¿quien?) anunció la creación de otros 100 átomos de antihidrógeno.[3][4] Se creó combinando en un acelerador de partículas, un antielectrón y un antiprotón, enfriados hasta casi el cero absoluto para frenarlos y confinarlos con campos magnéticos para que no chocaran con átomos normales.
El antihidrógeno fue producido por primera vez por ATHENA (también conocido como experimento AD-1, un proyecto de investigación de la antimateria en el Decelerador de Antiprotones del CERN), en 2002,[5] y luego por ATRAP (La colaboración Antihydrogen Trap, ATRAP, en la instalación Antiproton Decelerator del CERN, en Ginebra, responsable del experimento AD-2)[6] y en 2004 ya se habían fabricado millones de átomos de antihidrógeno. Los átomos sintetizados tenían una temperatura relativamente alta (unos miles de kelvins), por lo que chocarían contra las paredes del aparato experimental y se aniquilarían. La mayoría de las pruebas de precisión requieren largos tiempos de observación.
En 2010, científicos del CERN dirigidos por Jeffrey Hangst realizaron el experimento Alpha, mediante el cual lograron la captura y posterior detección de 38 átomos de antihidrógeno. Para ello los científicos emplearon diez millones de antiprotones y aún más positrones, y emplearon una 'trampa' magnética que confina los átomos neutrales al interactuar con sus instantes magnéticos (explicar instantes magnéticos).[7]
En 2011 el proyecto Alpha logró crear más de 300 átomos de antihidrógeno y almacenarlos durante 1000 segundos (16 minutos 40 segundos).[8][9] Esto permitirá a los científicos de este experimento conocer más información sobre la antimateria.[10]
En marzo del 2012, el CERN logró manipular átomos de antihidrógeno usando microondas, consiguiendo la primera visión de una huella antiatómica.[11]
En 2016, el proyecto ALPHA midió la transición entre los dos niveles energéticos más bajos del antihidrógeno, 1S–2S. Los resultados, idénticos a los del hidrógeno dentro de la resolución experimental, apoyan la idea de la simetría entre materia y antimateria.[12][13]
Referencias
- David H. Freedman (1 de enero de 1997). «Antiatoms: Here Today...». Discover (en inglés). Consultado el 12 de julio de 2014.
- Munger, Charles T. (1994). «Production of relativistic antihydrogen atoms by pair production with positron capture». Physical Review D 49 (7): 3228-3235. doi:10.1103/physrevd.49.3228. Consultado el 9 de agosto de 2017.
- G. Blanford, D. C. Christian, K. Gollwitzer, M. Mandelkern, C. T. Munger, J. Schultz, G. Zioulas (abril de 1998). «Observation of Atomic Antihydrogen». Physical Review Letters (en inglés) (American Physical Society) 80 (14): 3037-3040. doi:10.1103/PhysRevLett.80.3037. Consultado el 12 de julio de 2014.
- Blanford, G.; D.C. Christian; K. Gollwitzer; M. Mandelkern; C.T. Munger; J. Schultz; G. Zioulas (diciembre de 1997). «Observation of Atomic Antihydrogen». Physical Review Letters (Fermi National Accelerator Laboratory). «FERMILAB-Pub-97/398-E E862 ... p and H experiments ».
- Amoretti, M. (2002). «Production and detection of cold antihydrogen atoms». Nature 419 (6906): 456-9. Bibcode:2002Natur.419..456A. PMID 12368849. S2CID 4315273. doi:10.1038/nature01096.
- Gabrielse, G. (2002). «Driven Production of Cold Antihydrogen and the First Measured Distribution of Antihydrogen States». Phys. Rev. Lett. 89 (23): 233401. Bibcode:2002PhRvL..89w3401G. PMID 12485006. doi:10.1103/PhysRevLett.89.233401.
- «Atrapan por primera vez la antimateria». Cienciaplus.com (Europa Press). 17 de noviembre de 2010. Consultado el 12 de julio de 2014.
- Eoin Butler, Makoto C. Fujiwara; G. B. Andresen, M. D. Ashkezari, M. Baquero-Ruiz, W. Bertsche, C. L. Cesar, A. Deller, S. Eriksson, J. Fajans, T. Friesen, D. R. Gill, A. Gutiérrez, J. S. Hangst, W. N. Hardy, R. S. Hayano, M. E. Hayden, A. J. Humphries, R. Hydomako, S. Jonsell, S. Kemp, L. Kurchaninov, N. Madsen, S. Menary, P. Nolan, K. Olchanski, A. Olin, P. Pusa, C. Ø. Rasmussen, F. Robicheaux, E. Sarid, D. M. Silveira, C. So, J. W. Storey, R. I. Thompson, D. P. van der Werf, J. S. Wurtele, Y. Yamazaki (26 de abril de 2011). «Confinement of antihydrogen for 1000 seconds» [Confinamiento de antihidrógeno durante 1000 segundos]. Nature Physics (en inglés) 7: 558-564. doi:10.1038/nphys2025. Consultado el 12 de julio de 2014.
- «Capturan antimateria en el CERN por el tiempo récord de 1.000 segundos». Alt1040. 4 de mayo de 2011. Consultado el 12 de julio de 2014.
- «Cern, atomi di antimateria "intrappolati" per 16 minuti». La Repubblica (en italiano). 5 de junio de 2011. Consultado el 12 de julio de 2014.
- «El CERN logra manipular átomos de antimateria». Cienciaplus.com (Europa Press). 7 de marzo de 2012. Consultado el 12 de julio de 2014.
- «Ephemeral antimatter atoms pinned down in milestone laser test». Nature. 19 de diciembre de 2016. Consultado el 21 de diciembre de 2016.
- Ahmadi, M et al (19 de diciembre de 2016). «Observation of the 1S–2S transition in trapped antihydrogen». Nature. doi:10.1038/nature21040.