El positrón

Artículo publicado por Youhei Morita en abril de 2007 en Symmetry

 

El positrón es la antipartícula del electrón. Tiene exactamente la misma masa que el electrón, pero con carga eléctrica opuesta. Alejado de la materia, puede existir para siempre, pero cuando un positrón se encuentra con un electrón, las dos partículas se aniquilan, produciendo energía. El físico teórico Paul Dirac predijo la existencia de los positrones y de otras antipartículas en 1928. Combinando la descripción clásica del movimiento del electrón con las nuevas teorías de la mecánica cuántica y de la relatividad especial, Dirac encontró una sorprendente solución a sus ecuaciones: un electrón moviéndose con energía negativa, que es imposible en la física clásica. Dirac interpretó su resultado como una antipartícula moviéndose con energía positiva. Cuatro años más tarde, el físico Carl Anderson observó en un experimento en una cámara de niebla el positrón predicho por Dirac. Por sus descubrimientos, Dirac y Anderson recibieron el premio Nobel.

Movimiento del positrón

Hoy en día, los positrones tienen numerosas aplicaciones en la física de partículas y en técnicas de imagen médica. Los científicos pueden “invertir” el proceso de aniquilación y crear un gran número de positrones, bombardeando por ejemplo un trozo de metal con un intenso haz de electrones. Otra fuente de positrones son algunos isótopos radioactios como el carbono-11. Los hospitales usan aceleradores para producir estos isótopos de corta vida media y los usan como traza en la tomografía por emisión de positrones (siglas PET en inglés). La técnica PET permite la visualización de procesos biológicos y sistemas como el flujo sanguíneo, el metabolismo, y los receptores neuronales.

Read more

http://www.cienciakanija.com

Autor: Youhei Morita
Fecha Original: abril 2007
Enlace Original

Explores one of the deepest mysteries about the origin of our universe. According to standard theory, the early moments of the universe were marked by the explosive contact between subatomic particles of opposite charge. Featuring short interviews with Masaki Hori, Tokyo University and Jeffrey Hangst, Aarhus University.

Scientists are now focusing their most powerful technologies on an effort to figure out exactly what happened. Our understanding of cosmic history hangs on the question: how did matter as we know it survive? And what happened to its birth twin, its opposite, a mysterious substance known as antimatter?

A crew of astronauts is making its way to a launch pad at the Kennedy Space Center in Florida. Little noticed in the publicity surrounding the close of this storied program is the cargo bolted into Endeavor's hold. It's a science instrument that some hope will become one of the most important scientific contributions of human space flight.

It's a kind of telescope, though it will not return dazzling images of cosmic realms long hidden from view, the distant corners of the universe, or the hidden structure of black holes and exploding stars.

Unlike the great observatories that were launched aboard the shuttle, it was not named for a famous astronomer, like Hubble, or the Chandra X-ray observatory.

The instrument, called the Alpha Magnetic Spectrometer, or AMS. The promise surrounding this device is that it will enable scientists to look at the universe in a completely new way.

Most telescopes are designed to capture photons, so-called neutral particles reflected or emitted by objects such as stars or galaxies. AMS will capture something different: exotic particles and atoms that are endowed with an electrical charge. The instrument is tuned to capture "cosmic rays" at high energy hurled out by supernova explosions or the turbulent regions surrounding black holes. And there are high hopes that it will capture particles of antimatter from a very early time that remains shrouded in mystery.

The chain of events that gave rise to the universe is described by what's known as the Standard model. It's a theory in the scientific sense, in that it combines a body of observations, experimental evidence, and mathematical models into a consistent overall picture. But this picture is not necessarily complete.

The universe began hot. After about a billionth of a second, it had cooled down enough for fundamental particles to emerge in pairs of opposite charge, known as quarks and antiquarks. After that came leptons and antileptons, such as electrons and positrons. These pairs began annihilating each other.

Most quark pairs were gone by the time the universe was a second old, with most leptons gone a few seconds later. When the dust settled, so to speak, a tiny amount of matter, about one particle in a billion, managed to survive the mass annihilation.

That tiny amount went on to form the universe we can know - all the light emitting gas, dust, stars, galaxies, and planets. To be sure, antimatter does exist in our universe today. The Fermi Gamma Ray Space Telescope spotted a giant plume of antimatter extending out from the center of our galaxy, most likely created by the acceleration of particles around a supermassive black hole.

The same telescope picked up signs of antimatter created by lightning strikes in giant thunderstorms in Earth's atmosphere. Scientists have long known how to create antimatter artificially in physics labs - in the superhot environments created by crashing atoms together at nearly the speed of light.

Here is one of the biggest and most enduring mysteries in science: why do we live in a matter-dominated universe? What process caused matter to survive and antimatter to all but disappear? One possibility: that large amounts of antimatter have survived down the eons alongside matter.

In 1928, a young physicist, Paul Dirac, wrote equations that predicted the existence of antimatter. Dirac showed that every type of particle has a twin, exactly identical but of opposite charge. As Dirac saw it, the electron and the positron are mirror images of each other. With all the same properties, they would behave in exactly the same way whether in realms of matter or antimatter. It became clear, though, that ours is a matter universe. The Apollo astronauts went to the moon and back, never once getting annihilated. Solar cosmic rays proved to be matter, not antimatter.

It stands to reason that when the universe was more tightly packed, that it would have experienced an "annihilation catastrophe" that cleared the universe of large chunks of the stuff. Unless antimatter somehow became separated from its twin at birth and exists beyond our field of view, scientists are left to wonder: why do we live in a matter-dominated universe?

 
CERN News ASACUSA Experiment
Antiprotons weighed with unprecedented precision
Produced by: CERN video productions
Director: CERN video productions
03:07 min. / 28 July 2011 / © 2011 CERN
Language: English
http://www.cern.ch
El experimento ASACUSA del CERN pesa antimateria con una precisión sin precedentes
En un artículo publicado en la revista Nature, el experimento japonés-europeo ASACUSA en el Centro Europeo para la Investigación Nuclear (CERN) reportó una nueva medida de la masa del antiprotón con una precisión de una parte entre mil millones. Las mediciones precisas de la masa del antiprotón proporcionan una forma importante de investigar la aparente preferencia de la naturaleza de la materia sobre la antimateria.....

http://abiertohastaelamanecer.ws/?x=entry:entry110729-230725
 

 

 

 

El positrón o antielectrón es una partícula elemental, antipartícula del electrón, posee la misma cantidad de masa y carga eléctrica sin embargo, esta es positiva. No forma parte de la materia ordinaria, sino de la antimateria, aunque se producen en numerosos procesos radioquímicos como parte de transformaciones nucleares.

Esta partícula fue predicha por Paul Dirac en el año de 1928, para luego ser descubierta en el año 1932 por el físico norteamericano Anderson al fotografiar las huellas de los rayos cósmicos en una cámara de niebla.

Fotografía en una cámara de niebla por C.D. Anderson, del primer positrón identificado. Una lámina de plomo de 6 mm separa la mitad superior de la cámara de la mitad inferior. El positrón debe haber venido de abajo ya que la parte superior de la pista se dobla con mayor fuerza en el campo magnético lo que indica una menor energía.

En noviembre de 2008 la doctora Hui Chen del Lawrence Livermore National Laboratory de Estados Unidos anunció que ella y su equipo habrían creado positrones al hacer incidir un breve aunque intenso pulso láser a través de una lámina de oro blanco de pocos milímetros de espesor, esto habría ionizado al material y acelerado sus electrones. Los electrones acelerados emitieron cuantos de energía que al decaer dieron lugar a partículas materiales y dando también por resultado positrones. (13 March 2009 issue of Physical Review Letters - Vol.102, No.10, article 105001)

wikipedia.org

Share and Enjoy: These icons link to social bookmarking sites where readers can share and discover new web pages.
  • MisterWong
  • Y!GG
  • Webnews
  • Digg
  • del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • Ask
  • BarraPunto
  • De.lirio.us
  • Meneame
  • Technorati
  • Upnews
  • YahooBuzz

2 Responses to El positrón

  1. I really wish there were more articels like this on the web.

  2. Pingback: Un experimento del CERN produce el primer haz de antihidrógeno | Portalhispano's Weblog

Leave a Reply