Afinal, o que realmente é a antimatéria?

Como o próprio nome já indica, a antimatéria é o inverso da matéria. Mas para começar a entender o que é a antimatéria, temos que ter consciência de que tudo que existe ao nosso redor é feito de matéria. Desde as plantas, as estrelas, os planetas e até nós mesmo. A matéria é formada por átomos. Os átomos são compostos de elétrons (carga negativa), prótons (carga positiva) e nêutrons (carga neutra).

Pelo menos era isso que os estudiosos acreditavam até 1928, quando o inverso da matéria foi descoberto pelo físico britânico Paul Dirac. A descoberta da antimatéria foi tão significativa, que rendeu um Prêmio Nobel de Física para Dirac.

Na prática, isso significa que “toda partícula tem uma espécie de gêmea correspondente na natureza”, como explica o doutorando, Eduardo Sato, do Instituto de Física da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).

A antimatéria

Cada partícula elementar que conhecemos tem uma partícula oposta e que apresenta exatamente as mesmas características. Salvo é claro, a carga elétrica, que é o oposto. Por exemplo, o pósitron, é a antimatéria do elétron. Os dois têm a mesma massa, mesma rotação e tamanho, porém a carga elétrica inversa. Nesse sentido, os “gêmeos” se comportam de forma parecida, porém distintos em carga elétrica.

No caso, a antimatéria não é produzida naturalmente na Terra. Até agora, o que se sabe sobre essas antipartículas é resultado de experiências feitas com aceleradores de partículas.

O maior desafio no estudo da antipartícula é que ela dura muito pouco tempo. Isso porque, ao encontrar uma partícula de matéria, os dois se aniquilam. Além disso, na natureza, existem bem menos antipartículas do que partículas. Ou seja, existem muito mais elétrons do que pósitrons no espaço.

“De acordo com o modelo do Big Bang, que explica o início do Universo, tanto a matéria quanto a antimatéria devem ter sido criadas em quantidades iguais no começo do Universo. Mas o que sabemos é que existe muito mais matéria do que antimatéria, e alguma coisa deve ter ocorrido para causar essa assimetria”, explica Angela Krabbe, astrônoma da Universidade do Vale do Paraíba.

Devido à dificuldade de encontrar a antimatéria e por conta de sua curta duração, os cientistas tiveram que encontrar formas alternativas para tentar produzi-la artificialmente. Para conseguir tal feito, eles precisam usar grandes aceleradores de partículas, que simulam a criação do universo. Claro, dentro de um laboratório e em uma escala infinitamente menor. “O principal problema é que não se consegue isolar direito a antimatéria”, afirma Sato.

Estudos 

Até hoje, o máximo de tempo que os cientistas conseguiram manter as partículas de antimatéria “vivas” foi por 15 minutos. E isso só foi possível devido ao ambiente de vácuo ideal e controlado. Isso torna qualquer estudo de antimatéria uma verdadeira corrida contra o tempo. Se isso já não dificultasse o suficiente, existe outro grande problema. Acontece que criar partículas de antimatéria artificialmente é algo muito caro, muito mesmo e pouco eficiente.

Para se ter uma noção, para criar uma única partícula de antimatéria é necessário o uso de 10 mil partículas de matéria. E isso só é possível se for feito em altas velocidades, o que demanda uma enorme quantidade de energia. Consequentemente, também elevando muito os custos dessa operação.

Segundo conclusões de um estudo realizado por pesquisadores da NASA e de duas universidades da Pensilvânia, para produzir um grama de antimatéria, seria necessário um investimento de aproximadamente 25 trilhões de reais.