O que é anti-matéria?
Essa não é uma pergunta capciosa. Antimatéria é exatamente o
que você pode estar pensando que é - o oposto da matéria
normal, da qual é feita a maior parte do nosso universo. Até
pouco tempo, a presença da antimatéria no nosso universo era
considerada apenas uma teoria. Em 1928, o físico britânico
Paul A.M. Dirac revisou a famosa equação de Einstein, E=mc2
e concluiu que Einstein não considerou que o "m" na equação
- massa - poderia ter propriedades tanto negativas como
positivas. A equação de Dirac (E = + ou - mc2) permitiu
considerar a existência de antipartículas no nosso universo.
Cientistas, desde então, provaram que existem várias
antipartículas.
Essas antipartículas são, literalmente, imagens-espelho da
matéria normal. Cada antipartícula possui a mesma massa que
a sua partícula correspondente, mas as cargas elétricas são
inversas. Aqui vão algumas descobertas sobre antimatéria no
século XX:
* pósitrons - elétrons com uma carga positiva ao invés de
negativa. Descobertos por Carl Anderson em 1932, os
pósitrons foram a primeira evidência de que a antimatéria
existe;
* antiprótons - prótons que possuem uma carga negativa ao
invés da carga positiva normal; em 1955, pesquisadores de
Berkeley Bevatron produziram um antipróton;
* antiátomos - emparelhando pósitrons e antiprótons,
cientistas do CERN (em inglês), a Organização Européia para
a Pesquisa Nuclear, criaram o primeiro antiátomo; nove
átomos de anti-hidrogênio foram criados, cada um durando
apenas 40 nanosegundos; já em 1998, pesquisadores do CERN
estavam impulsionando a produção de átomos de
anti-hidrogênio para 2.000/h.
Quando a antimatéria entra em contato com a matéria normal,
essas partículas iguais, mas opostas, colidem para produzir
uma explosão emitindo radiação pura, que é emanada a partir
do ponto da explosão à velocidade da luz. Ambas as
partículas que criaram a explosão são totalmente
aniquiladas, deixando para trás outras partículas
subatômicas. A explosão que ocorre quando antimatéria e
matéria interagem, transforma toda a massa de ambos os
objetos em energia. Os cientistas acreditam que esta energia
é mais poderosa do que qualquer outra que possa ser gerada
por outros métodos de propulsão.
Então, por que ainda não construímos um motor de reação
matéria-antimatéria? O problema em desenvolver a propulsão
de antimatéria é que há uma falta de antimatéria existente
no universo. Se houvesse quantidades iguais de matéria e
antimatéria, provavelmente, veríamos essas reações ao nosso
redor. Como não existe antimatéria ao nosso redor, nós não
vemos a luz que resultaria da sua colisão com a matéria.
É possível que partículas fossem mais numerosas que
antipartículas no momento do Big Bang. Como dito acima, a
colisão entre partículas e antipartículas destrói ambas.
Como pode ter havido mais partículas no início do universo,
elas são tudo o que restou. Pode não haver antipartículas
naturalmente existentes em nosso universo hoje. Entretanto,
cientistas descobriram um possível depósito de antimatéria
próximo ao centro da galáxia, em 1977. Se isso realmente
existir, significaria que a antimatéria existe naturalmente,
eliminando a necessidade de fabricação de nossa própria
antimatéria.
Por enquanto, nós teremos que criar a nossa própria
antimatéria. Por sorte, existe uma tecnologia disponível
para criar antimatéria através da utilização de aceleradores
de partículas de alta energia, também chamados de
"destroça-átomos". Destroça-átomos, como o CERN, são grandes
túneis revestidos com supermagnetos poderosos que os
circundam para acelerar os átomos a velocidades próximas à
da luz. Quando um átomo é enviado através deste acelerador,
ele colide com um alvo, criando partículas. Algumas dessas
partículas são antipartículas que são separadas pelo campo
magnético. Esses aceleradores de partículas de alta energia
produzem apenas um ou dois picogramas de antiprótons por
ano. Um picograma é um trilionésimo de um grama. Todos os
antiprótons produzidos no CERN em um ano seriam suficientes
para acender uma lâmpada elétrica de 100 Watts por 3s.
Seriam necessárias toneladas de antiprótons para viajar a
destinos interestelares.
A antimatéria é idêntica
à matéria
física, exceto por ser composta de partículas cujas
descargas elétricas são inversas
àquelas encontradas na matéria normal.
A antimatéria é a mais poderosa fonte de energia conhecida
pelo homem. Libera
energia com 100 por cento de eficiência (a fissão nuclear é
1,5 por cento
eficiente). A antimatéria não é poluente nem radioativa, e
bastaria uma gota para
abastecer a cidade de Nova York de energia por um dia
inteiro.
Há, porém, uma ressalva...
A antimatéria é extremamente instável. Incendeia-se ao
entrar em contato com
qualquer coisa, inclusive o ar. Um único grama de
antimatéria contém energia
igual à de uma bomba nuclear de 20 quilotons - o tamanho da
bomba que caiu
sobre Hiroshima.
Até bem recentemente, a antimatéria tinha sido criada apenas
em quantidades bem
reduzidas (alguns átomos por vez). Agora, porém, o CERN
começou a trabalhar
com o novo desacelerador de antiprótons - um avançado
aparelho que promete
criar antimatéria em quantidades maiores.