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CERN produz o primeiro feixe de anti-hidrogênio

Pela primeira vez, o experimento ASACUSA (sigla em inglês para Espectroscópio Atômico e Colisões Usando Antiprótons Lentos) no CERN (Organização Européia para pesquisa nuclear) teve sucesso em produzir um feixe de átomos de anti-hidrogênio. No artigo publicado pela Nature Communications, os cientistas informam que detectaram a presença de 80 átomos de anti-hidrogênio a 2,7 metros da sua produção, onde a influência perturbatória do campo magnético usado inicialmente para produzir os antiátomos é pequena. Este resultado é um passo significativo para a espectroscopia hiperfina dos átomos de hidrogênio.

O experimento ASACUSA no CERN (imagem: Yasunori Yamakazi)
O experimento ASACUSA no CERN (imagem: Yasunori Yamakazi)
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O que é antimatéria?

Em 1928, o físico britânico Paul Dirac escreveu uma equação que combinava a teoria quântica e a relatividade especial para descrever o comportamento de um elétron se movendo em uma velocidade relativa. A equação (que lhe rendeu o prêmio Nobel de 1933) representava um problema: assim como a equação $latex x^2&bg=d9edf7&fg=3a87ad = 4 $ tem duas possíveis soluções ($latex x&bg=d9edf7&fg=3a87ad = 2 $ e $latex x&bg=d9edf7&fg=3a87ad = -2 $), a equação de Dirac também pode ter duas soluções: uma para uma elétron com energia positiva, e outra para um elétron com energia negativa. Mas a física clássica (e o senso comum) ditavam que a energia de uma partícula deve ser sempre um número positivo.
Dirac interpretou que a equação significa que, para cada partícula deve existir a sua correspondente antipartícula, mas com carga oposta. Para cada elétron deve existir um “antielétron”, por exemplo, idêntico em todos os aspectos mas com uma carga elétrica positiva. Isso abriu a possibilidade para a existência de galáxias e universos inteiros feitos de antimatéria.
Mas quando matéria e antimatéria entram em contato, elas se aniquilam, desaparecendo em um raio de energia. O Big Bang deve ter criada a mesma quantidade de matéria e antimatéria. Mas por que existe muito mais matéria que antimatéria no Universo?[/info] Antimatéria primordial (a antimatéria que surgiu no começo do universo) nunca foi observada no universo e sua ausência continua sendo um grande enigma científico. No entanto, é possível produzir quantidades significantes de anti-hidrogênio em experimentos no CERN misturando antielétron (pósitrons) e antiprótons de baixa energia.
Matéria e antimatéria se aniquilam imediatamente quando se encontram, portanto o maior desafio dos cientistas, além de produzir anti-hidrogênio, foi mantê-lo longe da matéria. Para isso, forma usados fortes campos magnéticos para manter os antiátomos tempo suficiente longe da matéria para que pudessem ser estudados.
No futuro, a antimatéria podem ser o combustível para viagens espaciais. Em outubro de 2000, cientistas da NASA anunciaram projetos de um motor movido a antimatéria que poderia gerar um impulso enorme. Um miligrama de antimatéria seria necessário para abastecer o motor para uma viagem de um ano para Marte. Isso se deve a energia liberada quando a matéria se encontra com a antimatéria. Elas se aniquilam, e com isso é liberado cerca de 10 bilhões de vezes mais energia do que a energia liberada pela combustão de hidrogênio e carbono (o combustível utilizado em ônibus espaciais). A energia liberada é 1000 vezes maior que a energia da fissão nuclear (que ocorre em usinas nucleares) e 300 vezes maior que a energia liberada na fusão nuclear (que ocorre nas estrelas).
Fonte: CERN
 


+ Texto por Douglas Moura. Estudante de Engenharia Civil, saxofonista amador e programador auto-didata, acredita que pode mudar o mundo um passo de cada vez. Ama jazz, software livre e ciências exatas.


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