Antimatèria

Un dels termes científics que sona més espectacular és el de l’antimatèria. Una cosa estranya que ens recorda el motor de la nau Enterprise a Star Trek, les novel·les d’en Dan Brown, els cervells positrónics dels robots de l’Asimov i, en general, molta energia acumulada.

La veritat és que si que seria una bona font d’energia si sapiguéssim com manipular i on trobar antimatèria. Perquè crear antipartícules és relativament fàcil. Passa constantment a les capes altes de l’atmosfera i ara ja podem fer-ho en acceleradors de partícules senzillets. Però una cosa son partícules i una altre de molt diferent és parlar de grams o quilos d’antimatèria.

L’antimatèria és una cosa aparentment senzilla d’entendre. Tots sabem que hi ha protons, que tenen càrrega elèctrica positiva i electrons, que la tenen negativa. A més hi ha els neutrons que no tenen càrrega. Doncs això és cert per la matèria ordinària, però els físics es van adonar que no hi havia res que impedís que es generessin protons amb càrrega negativa i electrons amb càrrega positiva. Uns s’anomenen antiprotons i els altres són els positrons. I quan els van buscar, els van trobar. En determinades reaccions nuclears, quan els àtoms xoquen a gran velocitat, es trenquen i generen partícules de tota mena, entre elles, les antipartícules. I no es limita a protons i electrons. Totes les partícules tenen la seva corresponent antipartícula.

El problema és que quan apareix, per exemple, un positró (un electró amb càrrega positiva) de seguida trobarà un electró dels de tota la vida, i quan això passa, els dos xoquen i es destrueixen mútuament. En aquest cas la desintegració és total i es pot aplicar la fórmula d’Einstein E=mc² sense cap restricció. Una reacció matèria-antimatèria genera molta més energia que els reaccions nuclears a les que estem acostumats.

Per això no sabem com fer-la servir. No tenim manera d’emmagatzemar l’antimatèria ja que reaccionaria amb la matèria dels contenidors i bum! Es podria guardar dins de camps magnètics , però seria extremadament inestable i perillós. A més, també hi ha antimatèria que no té càrrega elèctrica. Existeixen els antineutrons que, malgrat no tenir càrrega, si que tenen algunes propietats inverses a les dels neutrons. Estrictament diriem que els neutrons estan fets per quarks i els antineutrons per antiquarks. Si, és complex i a la pràctica jo me’ls imagino simplement com si giressin al revés.

La història entre la matèria i l’antimatèria s’entén si ens adonem que podríem veure tot (tot l’Univers) en un mirall i notaríem que, malgrat estar tot invertit, tot seguiria funcionant igual. La única condició és que no es poden trobar els dos mons. Per això podem tenir anti-àtoms, fets per antiprotons i positrons (enlloc de protons i electrons).

Ara be, un dels problemes més intrigants de la física actual és trobar l’antimatèria. El previsible era que al moment del Big Bang es generessin la mateixa quantitat de matèria i d’antimatèria. Però el cas és que, fins on hem pogut observar, l’Univers és fet de matèria. Que se’n va fer de l’antimatèria? Hi ha diferents teories, però cap s’ha imposat encara. Potser hi ha galàxies d’antimatèria. Després de tot, els que ens arriba d’allà son fotons, i aquests són la única partícula que és la mateixa per la matèria i l’antimatèria, de manera que no ens permeten distingir-ho. Però si fos així, en algun indret trobaríem tremendes fonts d’energia causades per les topades entre galàxies de matèria i d’antimatèria. I el cas es que això no s’ha observat.

A mi m’agrada pensar que junt amb el nostre Univers, bàsicament de matèria, es va generar en un Big Bang paral·lel, un altre Univers, bàsicament d’antimatèria. No tinc ni idea de si això és una teoria raonable o si els físics ja l’han descartat (i si no ho havien pensat, espero que em citin als agraïments).

De totes maneres, encara que sembli una cosa molt exòtica, actualment ja la fem servir l’antimatèria. O millor dit, antipartícules. Una de les tècniques que es fan servir cada vegada més en medicina per obtenir imatges de l’interior del cos és el PET, la Tomografia d’Emissió de Positrons. I com el nom indica, es basa en la generació d’antipartícules per poder fer un mapa de dins del nostre cos. És una aplicació quasi rutinaria als hospitals d'un concepte científic ben exótic.