Documentals no visibles degut al tancament de Megaupload

dilluns, 26 de març de 2012

L’àtom que hom estudia a classe de física està format per un nucli compost per protons, neutrons i electrons. En el model de Bohr, els protons tenen càrrega elèctrica positiva, els neutrons són neutres i els electrons, ubicats en la capa exterior de l’atòm, negatius. El fet que tots els àtoms tinguin electrons en l’escorça, i que aquests siguin negatius, evita el col·lapse atòmic, és a dir, una verdadera desgràcia, ja que gràcies a la repulsió entre els àtoms que formen un cos tenim els sòlids, els líquids i els gasos. Què passaria si un àtom amb electrons negatius es trobés amb un d’electrons positius? Com que les càrregues oposades s’atreuen, ambdós àtoms s’aniquilarien mútuament, deixant d’estela una gran quantitat d’energia deduïda a partir de la famosa equació d’Einstein. Aquesta energia podria ser utilitzada per a alimentar coets, acceleradors de partícules i, fins i tot, abastir ciutats senceres. D’aquesta manera es podria prescindir de l’energia nuclear, la tèrmica i totes aquelles considerades no renovables i principals causants del canvi climàtic. Així doncs, a partir de colisions controlades entre àtoms amb carregues oposades s'obtindria una quantitat enorme d'energia disponible. Ara ens preguntem: és possible aquest escenari per a un futur no molt llunyà? Sí, gràcies a l'antimatèria. 

L’antimatèria, l’antiàtom i una gran font d'energia. 

L’antimatèria difereix tan sols de la matèria ordinària en un aspecte: la càrrega elèctrica. Així doncs, un antiprotó és un protó amb càrrega negativa, un antielectró, també anomenat positró, té càrrega positiva, i un neutró, com que té càrrega neutra (és nul·la) és la seva pròpia antipartícula. L’existència d’antipartícules origina antiàtoms. Un antiàtom d’oxigen està format per vuit neutrons, vuit positrons i vuit antiprotons. El contacte entre un àtom d’oxigen i un antiàtom d’oxigen esdevindria en l’escena anteriorment plantejada. Ambdós àtoms es destruirien i provocarien una alliberació d’energia en forma de radiació gamma igual al producte de la seva massa per la velocitat de la llum al quadrat. Amb quantitats majors d’antimatèria es podria crear una bomba que convertís en energia el 100% de la seva massa, a diferència de com fan les bombes nuclears, que tenen una eficiència de l’1%. Aquestes bombes tindrien un poder destructiu inimaginari. 

L’existència de l’antimatèria és conseqüència de l’equació E=mc^2. Paul Dirac, físic britànic del segle passat, a l’adaptar l’equació d’ones d’Schrödinger per a electrons amb alta velocitat, va comprendre que E=-mc^2 era, teòricament, tan vàlida com l’equació original de la relativitat d’Einstein, simplement implicava l’existència d’energia negativa. Aquest enunciat de voltants dels anys 20 va ser acompanyat, pocs anys més tard, pel descobriment de l’antielectró, i al 1955, pel descobriment de l’antiprotó. A partir d’aquell moment es va considerar sèriament la possibilitat d’alimentar ciutats senceres amb grams d’antimatèria. No obstant, generar tals quantitats d’antimatèria arruïnaria totes les nacions del món. Tal i com afirma Michio Kaku en el seu llibre Física de l'impossible, “un gram d’antimatèria costaria uns 62,5 billons de dòlars”. Això es deu a la increïble quantitat d’energia que precisaria un accelerador de partícules per a generar tals quantitats d’antimatèria. 

L'antigravetat 

Pot l’existència de l’antimatèria originar antigravetat? La resposta que ofereix la ciència actualment és: no. 

Es creu que la gravetat es deu a unes partícules anomenades gravitons. Aquesta partícula hipotètica seria la transmissora de la interacció gravitatòria. Tal i com els neutrons, els gravitons no tenen càrrega elèctrica, per la qual cosa un gravitó és al mateix torn un antigravitó. Així doncs, segons la física quàntica actual, l’antigravetat funcionaria exactament igual que la gravetat que ens atrau cap al centre de la Terra. És per això que la imatge de pomes que surten disparades del terra cap a l’aire és, segons els criteris actuals, inconcebible.

Per saber-ne més... 

En aquest enllaç trobareu un vídeo en el qual, en anglès, s'explica com els científics detecten bosses d'antimatèria en l'espai exterior. 

2 comentaris:

Col·legi Oficial de Químics de Catalunya ha dit...

benvolguts Víctor Roman i Pau Mercier
Felicitats per l'escrit i pel blog.
El vostre escrit ens ha semblat molt interessant i us hem enllaçat al nostre @quimics i al nostre facebook

Va de ciència ha dit...

Moltes gràcies!!

Publica un comentari