Es uno de los mayores misterios del universo:¿Por qué hay mucha más materia que antimateria?
En los primeros días del universo probablemente había cantidades iguales de cada uno, pero por alguna razón u otra, hoy dia, nuestro universo está dominado por la materia.
Esta asimetría podría tener algo que ver con el hecho de que la materia y la antimateria no se comportan exactamente de la misma manera:no son exactamente opuestos espejos entre sí.
Un equipo de investigación dirigido por el profesor Jeffrey Hangst de la Universidad de Aarhus, Dinamarca, quería saber si esto era cierto. Con la ayuda del experimento Alpha-2 en el CERN en Suiza, pudieron contener átomos de antihidrógeno en un campo el tiempo suficiente para medirlos.
Llevaron a cabo mediciones extremadamente precisas, demostrando que el hidrógeno y el antihidrógeno se comportan exactamente de la misma manera cuando se excitan con un láser.
Los resultados se publican en la revista Naturaleza .
Medidas 100 veces más precisas
Un átomo de hidrógeno regular consta de un protón cargado positivamente y un electrón cargado negativamente. Mientras tanto, antihidrógeno, consta de un antiprotón cargado negativamente y un positrón cargado positivamente, la antipartícula de un electrón.
Los científicos lograron medir por primera vez la diferencia entre los dos estados energéticos del antihidrógeno en 2016.
Ahora, pueden medir el espectro del antihidrógeno (cómo absorbe y emite la luz) 100 veces más precisamente de lo que podían medir hace apenas un año y medio.
Es todo un logro ya que la antimateria no es fácil de producir, captura, o tienda. Tan pronto como la antimateria se encuentra con la materia, desaparecen en un estallido de energía.
25 años de trabajo valieron la pena
Los científicos han descubierto ahora que el antihidrógeno y el hidrógeno requieren la misma cantidad de energía para cambiar de estado:se necesita la misma cantidad de energía para hacer que un electrón o un positrón den un salto cuántico y cualquier diferencia entre los dos es absolutamente mínima.
Midieron esto en la estructura hiperfina del espectro antihidrógeno.
"En aquel entonces solo encontramos la línea espectral, pero ahora las medidas se parecen a las que vemos cuando medimos el hidrógeno, "dice Hangst, que ha estado trabajando en esto durante más de 25 años.
"Ha ido muy rápido en los últimos años, mejor de lo esperado. A veces creo que estoy soñando, " él dice.
Mediciones aún más precisas en el camino
"Pero aún no hemos llegado a ese punto. Aún estamos por debajo del nivel de precisión con el que podemos medir el hidrógeno, en un factor de 500, "dice Hangst.
"Pero ahora sabemos que no hay nada que nos impida llegar allí. Solo llevará algunos años hacerlo, " él dice.
Para que esto suceda, necesitarán actualizar su equipo. Por ejemplo, requerirá un reloj atómico ultrapreciso.
La teoría necesita ser probada
Será una gran sorpresa si el hidrógeno y el antihidrógeno resultan ser tan diferentes, dice Jørgen Beck Hansen, un físico subatómico experimental del Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague, Dinamarca.
Además de la diferencia de cargo, contradeciría las mejores teorías de los físicos sobre partículas y fuerzas.
"Si tomáramos todo el universo, materia intercambiada con antimateria, lo reflejó, y permitió que el tiempo corriera hacia atrás, entonces de acuerdo con nuestras ecuaciones obtendríamos un universo que se parece al que vivimos hoy, "dice Hansen, que no participó en el nuevo estudio.
"Hasta que no hayamos dado la vuelta a cada piedra, no sabemos qué encontraremos debajo. Deberíamos ir tan lejos como podamos para ver la diferencia entre el hidrógeno y el antihidrógeno". " él dice.
"Los físicos de partículas medimos la materia y la antimateria con una precisión mucho mayor, pero Jeff y su equipo utilizan un método completamente diferente y miden partículas diferentes. Esto nos da una medida independiente, y esto es importante. Podría revelar algo que nos perdimos con nuestro método, "dice Hansen.
Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de ScienceNordic, la fuente confiable de noticias científicas en inglés de los países nórdicos. Lea la historia original aquí.
