Quando você ouve a palavra antimatéria Parece algo típico de um filme. Porém, é algo totalmente real e até o emitimos em nosso corpo. A antimatéria se tornou muito importante para a ciência, pois nos ajuda a compreender muitos aspectos do universo, sua formação e evolução. Além disso, explica muitos fenômenos que ocorrem na realidade.
Você quer saber o que é antimatéria e por que ela é tão importante? Aqui explicamos tudo para você.
O que é antimatéria
A antimatéria surge de uma daquelas enormes equações que têm uma linguagem que só grandes físicos e matemáticos são capazes de decifrar. Essas equações parecem algo que está errado e que, normalmente, depois de tantas equações, é normal que haja algum erro. Porém, isso é totalmente verdade e a antimatéria é real.
É uma substância constituída por antipartículas. Essas partículas são as mesmas que conhecemos, mas com carga elétrica totalmente oposta. Por exemplo, a antipartícula de um elétron cuja carga é negativa é um pósitron. É um elemento igual com a mesma composição, mas com carga positiva. Isso é simples assim e quem quiser complicar mais está enganado.
Essas partículas e substâncias antipartículas formam pares. Quando os dois colidem, eles se aniquilam e desaparecem completamente. Sob o resultado desta colisão, um flash de luz é formado. As partículas que não têm cargas, como os neutrinos, são consideradas suas próprias antipartículas.
Existem algumas teorias que pensam nessas partículas sob o nome de Majorana e segue-se que as partículas de matéria escura também podem ser partículas de Majorana, Ou seja, eles próprios são sua antipartícula e partícula ao mesmo tempo. Se você quiser se aprofundar neste tópico, pode conferir a teoria do Big Bang, que também está relacionada.
Equação de Dirac
Como já discutimos, a antimatéria surge de estudos matemáticos e longas equações físicas. O físico Paul Dirac estudou tudo isso em 1930. Ele tentou unificar as correntes físicas mais importantes em uma: a relatividade especial e a mecânica quântica. Essas duas correntes unidas em um único arcabouço teórico poderiam ajudar muito na compreensão do universo. Este conceito está relacionado com o Teoria do Big Bang e como a matéria se origina.
Hoje conhecemos isso como a equação de Dirac. É uma equação bastante simples, mas que deixou todos os cientistas perplexos na época. A equação previu algo que parece impossível: partículas com energia negativa. As equações de Dirac afirmavam que as partículas poderiam ter uma energia menor que a do repouso. Ou seja, eles poderiam ter menos energia do que quando não estão fazendo absolutamente nada. Essa afirmação era mais difícil de ser entendida pelos físicos. Como você pode ter menos energia do que tem sem fazer nada, se não está mais fazendo nada sozinho?
A partir disso foi possível descobrir que as partículas tinham energia negativa. Tudo isso desencadeou a realidade em que existe um mar de partículas que possuem energia negativa e que não haviam sido descobertas pela física. Quando uma partícula normal salta de um nível de energia inferior para um superior, ela deixa uma lacuna no nível de energia inferior de onde veio. Já se a partícula tem carga negativa, o orifício pode ter um orifício carregado negativamente ou, o que dá no mesmo, carga positiva, ou seja, um pósitron. Foi assim que nasceu o conceito de antipartícula.
Onde a antimatéria é encontrada?
As primeiras partículas de antimatéria a serem detectadas foram aquelas dos raios cósmicos usando uma câmara de nuvem. Essas câmeras são usadas para detectar partículas.Elas emitem um gás que se ioniza após a passagem das partículas, então você pode saber o caminho que elas percorrem. O cientista Carl D. Anderson foi capaz de usar um campo magnético para que, Quando uma partícula passa pela câmara, o caminho se curva para sua carga elétrica. Desta forma, conseguiu-se que a partícula passasse para um lado e a antipartícula para o outro.
Mais tarde, antiprótons e antinêutrons foram descobertos e, desde então, o número de descobertas aumentou. A antimatéria está se tornando cada vez mais conhecida. Nosso planeta é constantemente bombardeado com antipartículas que fazem parte dos raios cósmicos. O que está mais próximo de nós é o que nos afeta.
Podemos dizer que emitimos antimatéria devido à composição do corpo. Por exemplo, se comermos uma banana, devido à decomposição do potássio -40, formará um pósitron a cada 75 minutos. Isso significa que se, em nosso corpo, encontrarmos potássio -40, será que somos uma fonte de antipartículas.
Para que serve
Certamente você dirá que de que adianta saber que existe antimatéria. Bem, graças a ela, temos muitos avanços no campo da medicina. Por exemplo, é amplamente utilizado na tomografia por emissão de pósitrons. Essas partículas são usadas para produzir algumas imagens de alta resolução do corpo humano. Essas imagens são muito úteis para inspeções que permitem determinar se um tumor está se espalhando ou seu grau de desenvolvimento. O uso de antiprótons também está sendo estudado para o tratamento de cânceres, o que está relacionado à Escala de Kardashev e desenvolvimento tecnológico na medicina.
No futuro, a antimatéria pode servir como um elemento promissor na produção de energia. Quando a matéria e a antimatéria se aniquilam, elas deixam uma boa forma de energia na forma de luz. Um grama de antimatéria sozinho liberaria uma energia equivalente a uma bomba nuclear. Isso é completamente incrível.
O problema hoje com a exploração de antimatéria para energia é seu armazenamento. É algo que estamos muito longe de resolver. Cada grama de antimatéria precisaria de cerca de 25.000 trilhões de quilowatts-hora de energia.
Também serve para explicar por que existimos. Inicialmente, de acordo com a teoria do Big Bang, as origens da matéria e da antimatéria devem ter ocorrido por meio de um padrão de simetria total. Se fosse esse o caso, já teríamos desaparecido. Portanto, deve haver pelo menos mais uma partícula de matéria para cada antimatéria.
Espero que esta informação tenha esclarecido suas dúvidas sobre a antimatéria.