El Origen de la Materia

Aún no sabemos por qué la materia dominó a la antimateria en la formación del universo.
¿De dónde proviene la materia? Quizá no deje perplejos a muchos que existamos y nos rodee la materia, que no sea el mundo un mero baño de microondas. Mas, para un cosmólogo, la existencia de materia es desconcertante, un problema que no ha encontrado solución desde que la física teórica hubo de planteárselo hace casi cuarenta años. Las mejores teorías acerca del origen del universo no ofrecen todavía una explicación.
La existencia de materia es un capítulo inacabado de la teoría de la gran explosión del origen del universo, que por lo demás acierta a explicar casi todo lo que observamos. Se cree que la materia y la antimateria se equilibraban exactamente entre sí en los primeros momentos tras la gran explosión. Como la materia y la antimateria no pueden coexistir - se aniquilan la una a la otra -, esta situación, si hubiera continuado, habría dejado un universo muy monótono. ¿Por qué prevaleció la materia y llegó a dominar el universo?

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En el momento del Big Bang, la instancia que -según la mayoría de los investigadores- marcó el inicio del universo, debió haber igual cantidad de materia y su opuesto, la antimateria.
Poco después, ambas tendrían que haberse combinado y aniquilado.

Pero un fenómeno llamado "violación de la paridad de carga" habría generado diferencias entre materia y antimateria, y por lo tanto permitido la continuidad del universo.

El teórico ruso Andrei Sakharov sugirió en 1967 que la "violación" podría explicar el predominio de la materia.

Más pruebas
Pero hasta el momento sólo había dos elementos que demostraban ese fenómeno: primero, la mera existencia del universo y, segundo, la diferencia en los índices de decaimiento entre las partículas conocidas como mesones K neutrales y sus antipartículas.

El acelerador de la Universidad de Stanford produce mesones B y sus antipartículas.

A principios de 2001, los científicos que trabajan en los aceleradores de partículas Cern, en Suiza, y Fermilab, en Estados Unidos, publicaron medidas precisas de esas divergencias.

Ahora, los investigadores de Stanford, con su acelerador Slac, hallaron la "violación" en una pareja más pesada de partículas y atipartículas: el mesón B y el antimesón B.

"Luego de 37 años de búsqueda de más ejempos, los físicos saben ahora que hay al menos dos tipos de partículas subatómicas que registran ese fenómeno", dijo Stewart Smith, miembro del equipo.

"Estamos en posición de hacer más descubrimientos que podrían abrir nuevos caminos en la física cuántica", agregó.

http://news.bbc.co.uk

Stephen Hawking, el gran científico de nuestra era, el suscesor de la cátedra de Newton nos explica en sus propias palabras la estructura del Universo. Stephen Hawking: "debemos colonizar otros planetas o estamos condenados a la extinción", físico teórico británico, es conocido por sus intentos de aunar la relatividad general con la teoría cuántica y por sus aportaciones íntegramente relacionadas con la cosmología. Hawking tiene un cerebro privilegiado, como pocos. Stephen William Hawking nació el 8 de enero de 1942 en Oxford, Inglaterra.Ha escrito Historia del tiempo: del Big Bang a los agujeros negros (1988) y otras obras que se han convertido en best-sellers. Hawking ha hecho importantes aportaciones a la ciencia mientras lucha contra la esclerosis lateral amiotrófica, una enfermedad incurable del sistema nervioso. En 1989 le fue concedido el Premio Príncipe de Asturias de la Concordia. El Profesor Hawking tiene doce doctorados honoríficos, ha ganado el CBE en 1982 y fue designado Compañero de Honor en 1989. Es el receptor de numerosos premios, galardones y medallas y es Miembro de Honor de la Royal Society y de la US National Academy of Sciencies. Stephen Hawking combina la vida en familia y su investigación en física teórica, junto con un extenso programa de viajes y conferencias.Alrededor del año 2004 propuso su nueva teoría acerca de las "simas o agujeros negros" un término que por lo general se aplica a los restos de estrellas que sufrieron un colapso gravitacional después de agotar todo su combustible nuclear. Según Hawking, el universo está prácticamente lleno de "pequeños agujeros negros" y considera que estos se formaron del material original del universo. Ha declarado también acerca del origen del universo: "En la teoría clásica de la relatividad general [...] el principio del universo tiene que ser una singularidad de densidad y curvatura del espacio-tiempo infinitas. En esas circunstancias dejarían de regir todas las leyes conocidas de la física (...) Mientras más examinamos el universo, descubrimos que de ninguna manera es arbitrario, sino que obedece ciertas leyes bien definidas que funcionan en diferentes campos. Parece muy razonable suponer que haya principios unificadores, de modo que todas las leyes sean parte de alguna ley mayor"

En ciencia se usa una barra horizontal o macrón para diferenciar las partículas de las antipartículas: por ejemplo protón p y antiprotón p. Para los átomos de antimateria se emplea la misma notación: por ejemplo, si el hidrógeno se escribe H, el antihidrógeno será H.

También se utiliza la diferencia de carga eléctrica entre ambas partículas: por ejemplo electrón e? y positrón e+

Las teorías científicas más aceptadas afirman que en el origen del universo existían materia y antimateria en iguales proporciones. Pero la materia y la antimateria se aniquilan mutuamente, dando como resultado energía pura, y sin embargo, el universo que observamos está compuesto únicamente por materia. Se desconocen los motivos por los que no se ha encontrado antimateria en el universo. En física, el proceso por el que la cantidad de materia superó a la de antimateria se denomina Bariogénesis, y baraja tres posibilidades:

Pequeño exceso de materia tras el Big Bang: Especula con que la materia que forma actualmente el universo podría ser el resultado de una ligera asimetría en las proporciones iniciales de ambas. Se ha calculado que la diferencia inicial entre materia y antimateria debió ser tan insignificante como de una partícula más de materia por cada diez mil millones de parejas partícula-antipartícula.
Asimetría CP: En 1967, Andréi Sájarov postuló por primera vez que las partículas y las antipartículas no tenían propiedades exactamente iguales o simétricas; una discusión denominada la Violación CP. Un reciente experimento en el acelerador KEK de Japón sugiere que esto quizás sea cierto, y que por tanto no es necesario un exceso de materia en el Big Bang: simplemente las leyes físicas que rigen el universo favorecen la supervivencia de la materia frente a la antimateria. En este mismo sentido, también se ha sugerido que quizás la materia oscura sea la causante de la bariogénesis al interactuar de distinta forma con la materia que con la antimateria.
Existencia de galaxias de antimateria ligada por antigravedad: Muy pocos científicos confían en esta posibilidad, pero todavía no ha podido ser completamente descartada. Esta tercera opción plantea la hipótesis de que pueda haber regiones del universo compuestas de antimateria. Hasta la fecha no existe forma de distinguir entre materia y antimateria a largas distancias, pues su comportamiento y propiedades son indistinguibles. Existen argumentos para creer que esta tercera opción es muy improbable: la antimateria en forma de antipartículas se crea constantemente en el universo en las colisiones de partículas de alta energía, como por ejemplo con los rayos cósmicos. Sin embargo, éstos son sucesos demasiado aislados como para que estas antipartículas puedan llegar a encontrarse y combinarse. La NASA ha enviado la sonda AMS (Alpha Magnetic Spectrometer) para buscar rastros de antimateria más compleja, que pudiesen indicar que todavía existe antimateria en el universo. Sin embargo los experimentos no han detectado nada hasta la fecha.

La ecuación de Dirac, formulada por Paul Dirac en 1928, predijo la existencia de antipartículas además de las partículas de materia ordinarias. Desde entonces, se han ido detectando experimentalmente muchas de dichas antipartículas: Carl D. Anderson, en el Caltech, descubrió el positrón en 1932. Veintitrés años después, en 1955, Emilio Segrè y Owen Chamberlain, en la universidad de Berkeley, el antiprotón y antineutrón.

Pero la primera vez que se pudo hablar propiamente de antimateria, es decir, de "materia" compuesta por antipartículas, fue en 1965, cuando dos equipos consiguieron crear un antideuterón, una antipartícula compuesta por un antiprotón y un antineutrón. La antipartícula fue lograda en el Acelerador Protón Sincrotón del CERN, a cargo de Antonino Zichichi, y paralelamente por Leon Lederman, en el acelerador AGS (Alternating Gradient Synchrotron) del Laboratonio Nacional de Brookhaven, en Nueva York.

En 1995, el CERN anunció la creación de nueve átomos de antihidrógeno en el experimento PS210, liderado por Walter Oelert y Mario Macri, y el Fermilab confirmó el hecho, anunciando poco después la creación a su vez de 100 átomos de antihidrógeno.

F. J Hartmann, de la Universidad Técnica de Munich, y un equipo de investigadores japoneses informaron de la creación de un átomo compuesto de materia y antimateria llamado helio antiprotónico \overline{\mathrm{^3He}}. Este átomo constaba de dos protones, dos neutrones, un electrón y un antiprotón. El átomo sobrevivió 15 millonésimas de segundo

Bibliografia Wikipedia.org

2 responses to “El Origen de la Materia

  1. Pingback: kladionica savjeti

  2. Estoy en capacidad de explicar el origen de la materia, sin rodeos