Varianza: Antimateria, antigravedad y cavorita

A 150 años del nacimiento y 70 de la muerte de H. G. Wells, seguimos buscando esa extraña sustancia llamada “cavorita” Poco sabemos del señor Cavor, salvo que era un físico retraído y que probablemente aún vive en la Luna, a donde llegó hace mucho tiempo junto con el empresario Bedford. Nunca estaremos seguros de […]

Texto de 24/11/16

A 150 años del nacimiento y 70 de la muerte de H. G. Wells, seguimos buscando esa extraña sustancia llamada “cavorita” Poco sabemos del señor Cavor, salvo que era un físico retraído y que probablemente aún vive en la Luna, a donde llegó hace mucho tiempo junto con el empresario Bedford. Nunca estaremos seguros de […]

A 150 años del nacimiento

y 70 de la muerte de H. G. Wells,

seguimos buscando esa extraña

sustancia llamada “cavorita”

Poco sabemos del señor Cavor, salvo que era un físico retraído y que probablemente aún vive en la Luna, a donde llegó hace mucho tiempo junto con el empresario Bedford. Nunca estaremos seguros de cómo elaboró la cavorita, pero fue gracias a la nave construida con ella que Cavor consiguió tan insólito distanciamiento. Sólo sabemos que mezcló “algunos metales y otras cosas”. Con este material fantástico de su invención construyó una nave blindada a la fuerza gravitacional, y así, con un literal desapego de nuestro planeta, viajó a la Luna.

Muy probablemente Cavor encontró, en nuestro satélite, una opción de vida distinta de la que ya no quiso salir. Nunca más regresó a la Tierra, o quizá debemos decir: “aún no ha regresado”, porque de todo esto hace apenas 115 años. Bien podría ser que el vivir en un lugar donde no existen los agentes que nos enferman y acortan nuestras vidas le haya proporcionado una longevidad inusitada.

Cuando se comunicó por radio desde la Luna para revelar el secreto en la fabricación de la cavorita, la conversación se vio interrumpida, muy probablemente porque la imprudente confesión de Cavor a los selenitas sobre nuestro gusto por la guerra llevó a las criaturas lunares a tomar precauciones impidiendo todo contacto subsecuente.

“Es posible usar pantallas de varios tipos para cortar la luz, el calor, la influencia eléctrica del Sol o el calor de la Tierra. Es posible proteger cosas de los rayos de Marconi con placas de metal, pero nada cortará la atracción gravitacional del Sol o de la Tierra. ¿Por qué esto es así? Es difícil saberlo. Cavor no vio por qué esta sustancia no debía existir […]”.1 El señor Cavor dio con la fórmula y logró producir lo que él mismo llamaría “cavorita”. La sustancia descubierta por este gran físico —ahora en el destierro— corta la atracción gravitacional.

Los físicos más convencionales de nuestros tiempos hemos especulado por mucho tiempo sobre la posibilidad de que la antimateria pudiese tener esta propiedad de ingravidez.

En la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), que se encuentra en Ginebra, Suiza, se produce antimateria en cantidades suficientes como para poner a prueba sus propiedades gravitacionales. Los átomos hechos de antiprotones y antielectrones podrían comportarse de manera extraña bajo la influencia de la gravedad terrestre, y esto podría ser observado.

Algunas de las preguntas sujetas a la experimentación son: ¿es que los átomos de antihidrógeno caen de la misma manera como sabemos que caen los átomos de materia obedeciendo las leyes de la gravedad? O ¿es que la antimateria tiene una masa negativa? Es decir que una manzana de antimateria, al madurar en el antiárbol, ¿caerá no al suelo como ocurre con la materia, sino hacia lo alto?

Para estudiar esto se construyó un nuevo experimento llamado Antihydrogen Experiment: Gravity, Intereferometry, Spectrometry, cuyas siglas (AEGIS) evocan al escudo de Zeus: cuando estamos bajo su “égida”, la benevolencia divina nos cubre con la fuerza del Olimpo. En este proyecto se podría encontrar el blasón que nos ampare de la gravedad que nos atrapa, nos tumba a cada paso y nos mantiene con los pies en la tierra.

Durante 2013 el CERN montó un decelerador que es lo contrario de un acelerador de partículas. ELENA (Extra Low ENergy Antiproton ring) ya entró en funcionamiento. Esta nueva máquina reemplaza al anterior ad (Antiproton Decelerator). El nuevo decelerador ha incrementado el número de átomos de antimateria que pueden ser producidos y estudiados en los experimentos como AEGIS. Este nuevo reductor tiene una circunferencia de 30 metros de perímetro y lleva a los antiprotones de 5.3 megaelectronvoltios (MeV), que son muchos, a una energía de sólo 100 kiloelectronvoltios (keV). No nos detendremos en las unidades de uso común para los físicos, sino en el hecho relevante de que tal ralentización de los protones permitirá tener más antimateria a la mano.

Anteriormente el 99.9% de los antiprotones que proporcionaba el AD se perdían por el repetido uso de hojas delgadas que se utilizaban para decelerar al haz hasta que tuviesen la energía necesaria para atraparlos. ELENA incrementa la eficiencia en un factor de 10 a 100, además de dar espacio en la sala para el nuevo experimento AEGIS. Éste ha comenzado a tomar datos y pronto tendrá la primera medición del efecto de la gravedad sobre la antimateria.

Para resolver el enigma del comportamiento gravitacional de la antimateria, los físicos tratan de entender las diferencias entre los átomos y los antiátomos. Para esto es necesario producirlos, capturarlos y mantenerlos por un buen tiempo con el fin de analizarlos. Siendo antagónicas, las partículas y las antipartículas se aniquilan transformándose en luz y es por eso que en un mundo de materia resulta difícil la conservación de la antimateria.

El hidrógeno es el átomo más simple de materia, está compuesto de un protón y de un electrón. El antihidrógeno es el más simple de los átomos de antimateria; está compuesto de un antiprotón y de un antielectrón, también llamado positrón.

En 1995 se obtuvieron los primeros antiátomos de hidrógeno en el CERN. La técnica para producirlos era poco eficiente, pues consistía en bombardear con antiprotones a los átomos pesados y esperar a que brotaran pares de electrón-positrón para que luego uno de estos positrones se asociara a un antiprotón. Luego se debía esperar a que estos antihidrógenos viviesen 40 millonésimas de segundo para que recorrieran algunos metros a una velocidad cercana a la de la luz antes de aniquilarse.

La colaboración ALPHA (Anti-hydrogen Laser PHysics Apparatus) que construyó otro de los experimentos en esta línea de investigación, fue la primera en publicar resultados en 2010. ALPHA logró moderar a 30 mil antiprotones fabricados por el decelerador AD. Con el uso de fuentes radiactivas se crearon positrones que fueron mezclados para formar antiátomos. Éstos, como los átomos, son también neutros y es por eso difícil de atraparlos con el uso de campos electromagnéticos. Sin embargo se puede hacer buen uso del momento magnético de los antiátomos para dirigirlos y conservarlos por un instante. De esta manera se consiguió atrapar 38 antiátomos por 172 milisegundos.

En 2011, ALPHA anunció que había conseguido atrapar 309 antiátomos de antihidrógeno y que los había conservado por mil segundos, es decir 17 minutos. Nunca antes se había podido conservar a la antimateria por tanto tiempo.

El último mensaje que Cavor envió a la Tierra fue. “La cavorita se hace de esta manera: tómese…”. El mensaje se vio interrumpido y luego sólo se escuchó una palabra sin sentido: “inil”. Eso fue todo.

Esta última palabra, incompleta como fue pronunciada, dio origen a múltiples especulaciones. Se conjeturó que Cavor quiso decir “inútil” cuando su final quedó decidido por aquellos seres extraterrestres.

No lo sabemos, pero quizá pronto sabremos de qué está hecha la cavorita. EstePaís

1 H. G. Wells, The First Men in the Moon, edición digital en el Proyecto Gutenberg. Traducción del autor.

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Gerardo Herrera Corral es doctor en Ciencias por la Universidad de Dortmund, Alemania, e investigador titular del Departamento de Física del Cinvestav.

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