Pesquisadores italianos conseguem interferir na antimatéria
– Notícias de 21 de maio de 2019 –
Em 1923, o físico francês Louis de Broglie publicou um artigo surpreendente. Ele formula a hipótese de que a matéria tem uma onda associada. Nos próximos anos, isso foi confirmado quando os pesquisadores conseguiram interferir com elétrons, prótons e moléculas inteiras. Esta é a prova de que a matéria pode ter um comportamento ondulatório, como a luz. A dualidade onda-partícula é hoje um dos princípios fundamentais da mecânica quântica. Quase um século depois, nos perguntamos se a antimatéria também está sujeita a essa dualidade de corpúsculo-onda.
O que é antimatéria ?
A antimatéria é composta de partículas muito semelhantes à matéria, mas tem uma carga elétrica oposta. Quando uma partícula encontra sua antipartícula, ela se aniquila em um violento lampejo de energia. Isso faz com que a antimatéria seja muito difícil de produzir e observar. Também gera muitas questões na escala do cosmos. O modelo padrão da física de partículas mostra uma estrita simetria entre matéria e antimatéria. Em outras palavras, devemos observar tanto a matéria quanto a antimatéria, mas isso não é o que observamos. O universo é composto de matéria clássica, o que torna a nossa existência possível. Mas, para os físicos teóricos, isso gera muitas questões.
Várias hipóteses são estudadas para explicar essa ausência de antimatéria. Talvez o universo seja globalmente equilibrado entre os dois tipos de matéria, mas localmente haveria desequilíbrios. Isso implica que vivemos em uma bolha de matéria clássica e que a antimatéria está localizada em outro lugar. Podemos também imaginar que há uma assimetria muito pequena entre as propriedades da matéria e as propriedades da antimatéria. Essa assimetria explicaria por que a matéria clássica finalmente triunfou no universo.
Estudo mostra que a antimatéria também tem um comportamento ondulatório
Para explorar essa hipótese, podemos tentar estudar a antimatéria em um laboratório. Há algumas décadas, sabemos melhor e melhor como produzi-lo e manipulá-lo e, de acordo com um artigo publicado em 3 de maio de 2019, sabemos agora também como interferir na antimatéria. Graças a um interferômetro especialmente projetado para este estudo, uma equipe italiana conseguiu destacar as propriedades de onda dos pósitrons, as antipartículas associadas aos elétrons. Deste lado, a simetria é respeitada. O sistema posto em prática pelos pesquisadores, no entanto, abre o caminho para testes talvez mais interessantes.
A interferometria de antimatéria poderia ser usada para medir a aceleração de antipartículas em um campo gravitacional, o que poderia explorar muitos problemas. A antimatéria cai da mesma maneira que a matéria? Os campos gravitacionais de uma massa de matéria e a mesma massa de antimatéria são idênticos? Tentar responder a essas perguntas será muito difícil, porque a interação gravitacional é pequena na escala de um pósitron, mas talvez uma pequena diferença na medida torne finalmente possível entender onde está a antimatéria do universo.
Imagem pela NASA Mashall Space Flight Center
Fontes
