Cientistas usaram antimatéria pela primeira vez em um experimento famoso

Um novo experimento foi feito recentemente por cientistas suecos e italianos usando um pósitron, uma partícula fundamental que é a contraparte de antimatéria de um elétron. O experimento além de bons resultados abre caminho para novas descobertas em potencial.

O experimento foi realizado até o fim, servindo de base para novos experimentos que poderão nos ajudar a solucionar o mistério em relação aos dois domínios da matéria do universo. O estudo, que ainda não foi revisado, está disponível para leitura no site da Cornell University Library.

O estudo

Basicamente tudo o que conhecemos e faz parte de nossa vida é chamado de matéria. No entanto, cada elemento do vasto catálogo das partículas fundamentais possui uma partícula antimatéria, que além de compartilhar grande parte de suas características possui carga invertida e algumas outras inversões quânticas. Caso juntemos ambos, uma grande nuvem de energia surge, o que faz surgir alguns questionamentos.

Se estamos cercados por um certo tipo de matéria, isso poderia significar que existe mais disso do que de antimatéria? E se sim, o que faria cada um deles especial? Apesar dos muitos esforços realizados pela comunidade científica até o presente momento, eles ainda não foram capazes de fornecer tais pistas. Ambos domínios da matéria ainda são, em todos os propósitos significativos, idênticos.

Um modelo padrão de física de partículas sugere que a antimatéria também deveria obedecer as leis da gravidade assim como a matéria ‘normal’. Diversos experimentos comparando os dois tipos de matéria sustentam a teoria. O que não impede os físicos de tentarem encontrar novas brechas e ressalvas. Principalmente quando a existência do universo está em risco.

Mesmo a mais sutil diferença na forma como a gravidade afeta a antimatéria poderia ser a oportunidade que estamos aguardando. Entretanto, a gravidade é uma força impressionantemente fraca para se investigar. E isso nos conduz a um recente e importante estudo, o qual físicos alcançaram com uma partícula antimatéria. O experimento envolveu duas fendas e uma partícula.

As ondas e a matéria

O físico Thomas Young, há cerca de 200 anos, adicionando uma janela em paralelo a outra, demonstrou que as ondas de luz na parede atrás das fendas eram compostas de ondas que interferiam umas nas outras. Um século e meio depois, Richard Feynman colocou o experimento de Young à luz do que havia sido descoberto sobre a matéria.

Os elétrons, por exemplo, são como ondas de possibilidades, até que sejam medidas e conferidas com propriedades, o que inclui sua exata posição. Se ninguém mensurasse esse elétron, ele passaria pelas duas fendas como onda, se separaria e se modificaria para interferir sobre si mesmo, como acontece com a luz? Apesar de parecer absurdo, na verdade é exatamente o que acontece.

Após o experimento de Feyman, diversos outros experimentos sobre fluxos de elétrons foram realizados. Porém, somente em 1989 é que os pesquisadores japoneses da Hitachi conseguiram disparar elétrons solitários sobre uma tela. E desde então o mesmo comportamento tem sido percebido em todos os tipos de partículas, e até mesmo em moléculas inteiras.

Além de mostrarem que pequenos pedaços de matéria, não importando o quão grande sejam, se comportam de forma parecida com as ondas. A antimatéria, ao menos segundo a teoria, deveria agir como uma onda, mas isso nunca foi observado, uma vez que este não é o material mais acessível do universo.

L-NESS

Os pesquisadores responsáveis pelo estudo usaram o Laboratory for Nanostructure Epitaxy and Spintronics on Silicon, o L-NESS, na Itália, onde elétrons com carga positiva, chamados de pósitrons, foram filtrados de um material radioativo e transmitidos por um mecanismo em duas etapas. O processo foi chamado de interferômetro Talbot-Lau.

Após 200 horas, os físicos puderam analisar o padrão com que os pósitrons individuais agiam quando ninguém está observando, num formato similar à ondas, assim como uma matéria normal. O que, por hora, é uma prova conceito (não uma prova definitiva), e poderá ser usada para comparar matéria e antimatéria. Entretanto, o estudo representa um grande passo e um novo capítulo a respeito da antimatéria.

Caso os pósitrons experimentem a diferença na atração suave da gravidade, nós vamos precisar de algumas ferramentas bastante precisas para poder encontrá-los. Os cientistas agora vão tentar explicar porque há algo, ao invés do nada. O que nos ajuda a dar mais um passo para descobrir porque estamos aqui.

Então pessoal, o que acharam da matéria? Deixem nos comentários a sua opinião e não esqueçam de compartilhar com os amigos.