Matéria e Antimatéria: uma questão de assimetria
- beatrizvarela97
- Mar 21, 2021
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O Universo é composto por matéria e energia que perduram há milhões de anos e cuja interação, ao longo desse tempo, nos trouxe ao estado atual de tudo aquilo que conhecemos e que não conhecemos. Desta forma, o estudo de ambas a matéria e a energia é algo que acompanha a humanidade há bastante tempo, ainda que se tenha intensificado verdadeiramente nos últimos séculos.
Tendo isto em conta, foi no início do século XX que os físicos começaram a compreender realmente a constituição e estrutura dos átomos, sendo que, hoje em dia, se sabe que estes são constituídos por vários tipos de subpartículas eletricamente carregadas.
Explicando de uma forma superficial, um átomo é constituído por eletrões, com carga negativa, que se movimentam em torno de um núcleo, constituído por protões, com carga positiva, e neutrões que, como o nome indica, são eletricamente neutros.
Até agora, o que expliquei não deverá ser nenhuma novidade para vocês que estão a ler. Falei-vos dos átomos, tão importantes na constituição da matéria, mas e se eu vos falasse em antimatéria? Este é um conceito que não deixou de me fascinar desde a primeira vez que me deparei com ele.
Colocando de maneira simples, a antimatéria trata-se de matéria constituída por partículas iguais às que já referi, mas com carga elétrica oposta. Estas partículas são as “antipartículas”! Designação bastante inovadora...
Um pouco de história...
A primeira antipartícula a ser descoberta foi o positrão ou antieletrão. O positrão é idêntico ao eletrão, mas a sua carga elétrica é positiva. A existência do positrão foi, primeiramente, prevista teoricamente por Paul Dirac, em 1928, mas somente comprovada quando detetada em fotografias de raios cósmicos obtidas numa câmara de Wilson (câmara de nevoeiro), em 1932, por Carl David Anderson.
Mais tarde, em 1955, a Universidade da Califórnia produziu o primeiro antiprotão, num acelerador de partículas. Mais uma vez, um antiprotão é o equivalente a um protão, mas com carga elétrica negativa!
Posto isto, agora que conhecem a antimatéria, conseguem imaginar um universo constituído pela mesma? Um universo onde existem pessoas como nós, mas constituídas por antipartículas?
Teoricamente, tudo isso é possível, assim como a existência de anti-elementos químicos e, consequentemente, de uma anti-tabela periódica ou de uma anti-química. Exemplificando, quando um positrão orbita um anti-núcleo com um antiprotão, estamos perante um anti-hidrogénio (o átomo de hidrogénio é constituído por um eletrão que orbita um núcleo que possui um protão).
O problema...
Aqui, o problema surge quando matéria e antimatéria entram em contacto. Quando tal acontece, os resultados podem ser... explosivos! Obviamente que isso depende das quantidades que estiverem em causa, mas o que é facto é que o contacto entre as partículas e as antipartículas leva a uma aniquilação mútua, na qual a matéria e a antimatéria se convertem totalmente em energia, daí o caráter explosivo desta situação.
Por isso, onde existe matéria, é mesmo muito difícil que haja antimatéria, porque, assim que ambas entram em contacto, aniquilam-se. Por exemplo, não podemos, simplesmente, armazenar antimatéria num recipiente comum, visto que, assim que esta contactasse com as paredes do mesmo, explodiria.
Deste modo, os físicos tiveram de arranjar condições muito específicas para poder estudar este fenómeno tão fascinante. Hoje em dia, através dos grandes aceleradores de partículas, já foram produzidas e estudadas pequenas quantidades de antimatéria. No entanto, como já devem ter percebido, esta é muitíssimo frágil e trabalhar com ela é bastante difícil e dispendioso, assim como produzi-la.
Em 2004, o CERN (Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear), que possui o maior acelerador de partículas do mundo, gastou 20 milhões de dólares na produção de apenas alguns bilionésimos de grama de antimatéria. Isto significa que, com a tecnologia que possuímos atualmente, para produzir um grama de antimatéria seriam necessários milhares de triliões de dólares... A produção é, realmente, muito cara, o que se deve também à quantidade de energia que requer.
Assimetria matéria/antimatéria
Acho que, depois de tudo isto, já se devem ter questionado acerca da existência de antimatéria natural, isto é, não produzida por humanos. Como já repararam, antimatéria, na Terra, não é algo muito viável. Será que é diferente no espaço?
A verdade é que as várias tentativas de procura por antimatéria têm-se revelado infrutíferas, o que é de espantar, tendo em conta que os cientistas consideravam que, no início do Universo, os dois tipos de matéria existiriam em quantidades iguais. Se aquilo que nos rodeia a grande escala é maioritariamente matéria, deveria existir uma quantidade igual de antimatéria... O que lhe terá acontecido? Por que razão será tão rara?
É fazendo estas perguntas e tentando solucioná-las que, ao longo do tempo, se formulam teorias relativamente ao início do universo que, por sua vez, vão (ou não) sendo corroboradas, daí os grandes investimentos na investigação deste enigma. Talvez, um dia, alcancemos a sua solução, talvez não. Todavia, o mesmo perdura até aos dias de hoje.
Por fim, deixo-vos alguns materiais interessantes relativamente a este assunto:
Espero que tenham gostado e, principalmente, que tenham aprendido algo novo! Esta é a minha estreia neste formato, portanto espero que me tenha saído bem! Talvez volte a abordar este tema mais detalhadamente, no futuro. Até à próxima!
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