Un equipo internacional de investigadores ha sido el primero en atrapar la antimateria atómica en las instalaciones suizas de la CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear).
Como he explicado en un artículo anterior (Antimateria I), la antimateria puede definirse como la imagen ante el espejo de la materia. Por ejemplo, un átomo de antihidrógeno, que es precisamente el que han conseguido capturar estos investigadores, tendría las mismas propiedades y componentes que uno de hidrógeno, pero con la carga eléctrica opuesta. Ya sabemos que cuando la materia y la antimateria entran en contacto se aniquilan mutuamente, y este es un proceso que los científicos piensan que pudo ocurrir en momentos posteriores al Big Bang.
Fue, de esta forma, como se originó el universo tal y como lo conocemos y en esa colisión prevaleció la materia sobre la antimateria, que quedó casi de forma testimonial en el universo y encontrarla es muy complicado. Sin embargo, si difícil es encontrarla, más complicado es capturarla, y eso es debido a que la antimateria al ser mínima es fácil que entre en contacto con la materia y explosione, desapareciendo y sólo dejando tras de sí, la energía que las hizo.
Por ello, los científicos han tenido que enfriar los átomos de anti-hidrógeno, generados a muy bajas energías en los laboratorios del CERN, suficientemente, hasta 272 grados bajo cero, para que de esta forma el acercamiento entre partícula y antipartícula no ocasione una explosión y sea tan lento que permita atraparlos en un dispositivo de almacenamiento magnético. Se han conseguido atrapar 38 átomos de anti-hidrógeno, una cantidad ridícula, pero el hecho importante aquí, es que se han conseguido almacenar.
Sin duda, muchas son las preguntas que van a quedar respondidas a raíz de este hallazgo pero la ciencia lleva años investigando qué uso se podría hacer de la antimateria, y las posibilidades son muy interesantes. Las películas Star Trek y Avatar han plasmado una de las utilidades de la antimateria utilizándose como combustible, pero también se le podría dar uso como generador de energía, ya que podría liberar una energía del cien por cien, (recordemos que la fisión nuclear, sólo consigue liberar un 1,5 por cien), y encima no contamina ni emite radiaciones.
Un uso mucho más peligroso sería utilizarla en el armamento. Si antes comentaba que el choque materia anti-materia origina una explosión tremenda y sólo queda energía, un mal uso de la antimateria podría ser caótico. Pero no todo es tan negativo. En la medicina, el uso de antimateria sería espectacular, aplicándose nuevos métodos de análisis de imágenes mucho mejores que los del TAC, resonancia magnética, etc... y mediante los antiprotones en forma de proyectiles dirigidos a lugares del cuerpo donde existan tumores haría que, al aniquilarse en su destino, con cargas positivas allí existentes, se originasen rayos gamma que saldrían del cuerpo, se detectarían y producirían las correspondientes imágenes precisas. La energía liberada podría usarse para destruir el tumor.
Queridos lectores, con este artículo sólo pretendo haceros reflexionar sobre un hecho importante. Cada vez somos más millones de personas en el planeta Tierra, y estareís conmigo que es inviable que el ritmo de la población crezca de forma geométrica y el planeta sea el mismo. Los científicos llevan años estudiando la antimateria, la conocen muy bien, saben sus efectos, usos y todas las posibilidades que nos puede dar.
Gracias a la antimateria, tendríamos un combustible que nos llevaría a Marte en un día. Gracias a la antimateria sólo hubiéramos necesitado 250 gramos en nuestro depósito para realizar ese viaje. Gracias a la antimateria, podríamos tener un armamento tan poderoso que generase el mismo efecto que la bomba de Hiroshima pero utilizando sólo un gramo de antimateria unido a un gramo de materia, y sin dudarlo, podríamos hacer frente a cualquier enemigo intergaláctico que se nos presentase, y no tengo yo tan claro, que ese enemigo no se haya presentado ya a nuestras fuerzas y cuerpos militares así como servicios de inteligencia. Cuando digo nuestras, lo estoy diciendo desde el punto de vista de habitante del planeta Tierra, y eso podría explicar que, nuestras autoridades planetarias en colaboración con institutos y laboratorios internacionales lleven tiempo trabajando en el proyecto antimateria.
sábado, 20 de noviembre de 2010
Antimateria (II)
martes, 5 de octubre de 2010
La materia oscura
Aunque no os lo creaís, entorno a un 25% de la materia del universo es invisible, por qué? pues porque no tiene carga eléctrica y a esta materia que no tiene carga eléctrica pero tiene mucha masa se la denomina Materia oscura. Es un tipo de materia que no interacciona electromagnéticamente, y si lo hace, lo hace de forma tan débil que se confunde con la radicación de fondo de microondas. Se trataría de una radiación electromagnética muy fría y de baja frecuencia, que como resultado del Big Bang impregna todo el universo.
Tendríamos 2 tipos: la materia oscura bariónica y la no bariónica.
La primera, compuesta por electrones, protones y neutrones estaría representada por gases que no emiten una radiación electromagnética detectable, como podrían ser las estrellas muy frías y que debido a la mínima presencia de deuterio (isótopo del hidrógeno = protón + neutrón en el núcleo y un electrón orbitando), nos indica que se trata de una materia pequeña en el total del universo.
La segunda, se divide a su vez, en materia oscura caliente, que es una materia no bariónica que se desplaza a velocidades cercanas a las de la luz. Estaríamos hablando de los neutrinos que interaccionan únicamente mediante la fuerza débil (cuentan con una masa muy pequeña), de los axiones y de los WIMPS (partículas que no vamos a explicar de momento). También destaca la materia oscura fría que es la que da estructura a una galaxia, ya que las fluctuaciones que se dan aquí, no son de baja frecuencia como ocurre en la “caliente”, y se crean estructuras que van de sencillas a complejas
Por otra parte, también existe la energía oscura, no se presenta en forma de partículas, sino que está ahí, no sabemos cómo, en el vacío. En el experimento que se está llevando a cabo con el Gran Colisionador de Hadrones se ha intentado generar el bossón de Higgs (Todo el universo está cubierto por una especie de campo que es uniforme y constante por todo el espacio, por lo tanto, para este campo tan uniforme debería existir una “partícula cuántica”, que nadie ha visto jamás) y aunque, existió el rumor de que se había logrado lo cierto es que aún no se ha conseguido por lo que se sigue intentando relacionar la energía con la materia.
Ni Einstein ni Newton nos dijeron qué era la masa que aparecía en sus fórmulas, y seguimos sin saber cómo las partículas obtienen su masa y cómo se relaciona la masa con la energía.
Y por qué es importante esto?, porque los electrones tienen masa, y esa masa determina el tamaño del átomo, es decir, tienen carga eléctrica. La masa de las partículas cargadas eléctricamente condiciona que exista una radioactividad débil, es decir, si no hubiese masa, todo lo que nos rodea, incluso nosotros mismos seríamos radiactivos y brillaríamos en la oscuridad.
Si se confirmase la teoría de Higgs, podríamos concluir que partículas estables en la materia oscura pueden provocar que en un futuro parte del universo desaparezca.
Lo cierto, es que la mayor parte de la energía del universo tiene la forma de energía oscura, ¡¡ojo, energía, no materia!!, en el espacio vacío y esto está provocando la expansión del universo llevándonos a ninguna parte.
jueves, 30 de septiembre de 2010
Antimateria I
Cuando hablamos de antimateria, nos estamos refiriendo a una materia que no es la normal que conocemos, sino un tipo de materia formada por antipartículas o anti-átomos. Estas antipartículas están formadas igual que las partículas que conocemos, pero con una peculiaridad, su carga eléctrica es inversa, es decir tiene sus movimientos rotatorios invertidos, sin embargo la masa y propiedades de desintegración son idénticas.
Los electrones y los protones chocan, pero también los anti-electrones y los anti-protones, y como es muy difícil que no choquen al moverse infinitamente rápido, su tiempo de vida es cortísimo. Al chocar un protón con un electrón, se produce un “chispazo” que asocia al protón (positivo) con el electrón (negativo) y a partir de este momento ambas partículas girarán entorno a un centro de fuerza común, es decir, 2 partículas opuestas se han combinado.
Esta combinación genera una neutralización mutua y desaparecen, bueno realmente la materia no se destruye ya que se convierte en una energía en forma de radiación gamma. Me acuerdo, hace muchos años cuando me leí “Historia del tiempo” de Hawking (lo recomiendo fervorosamente) y hablaba de esto mismo, Hawking venía a decir, que esta radiación era el único método que se podía utilizar para medir el big- bang , porque las colisiones producidas habían dejado un rastro de radiaciones gamma, que eran tan poderosas que nos llegaban hasta la Tierra, es más, si por medio, existiese un agujero negro o un planeta, lo bordea y sigue su trayectoria. De hecho se puede hacer un seguimiento de rayos gamma y es increíble descubrir la inmensa cantidad de radiaciones a las que estamos sometidos, desde tiempos inmemoriales.
Volviendo al tema, esto mismo les ocurre, a un anti-protón y a un anti-electrón. Por otro lado, también se puede producir un roce entre un protón y un anti-protón, si esto ocurre, ambos neutralizan sus cargas. El protón se convierte en neutrón y el anti-protón en anti-neutrón?, pues esto la ciencia no lo tiene claro, mejor dicho, la ciencia piensa que existen pero quieren demostrarlo con un detector de antimateria, o lo que es lo mismo, un espectómetro alfamagnético (AMS). Parece ser que, con un acelerador de partículas se pueden fabricar fácilmente átomos y anti-partículas y si se confirmase que en el universo hay antiprotones y antineutrones que forman los anti-núcleos o anti-átomos, señores y señoras, se estaría dando el paso más grande jamás dado para lograr entender la anti-materia.
Y me diréis, y qué pasa si hay anti-materia en el universo? Si hubiese átomos anti-materia, también podría haber estrellas anti-materia, galaxias anti-materia y lo que sería más fuerte, vida anti-materia. Por eso el AMS se encarga de buscar rayos cósmicos procedentes de todo el universo y escudriñar haber si hay núcleos de anti-átomos. Ojo!!!, estos rayos cósmicos pueden proceder, no de Andrómeda, Orión y compañía, estamos hablando de lugares en el universo, que están aproximadamente a 30 millones de años luz.
Y pensar que todo esto, se podría estar a punto de saber, si no hubiera sido por el accidente del Columbia. A veces, las expediciones al espacio tienen estas cosas, parece que es gasto inútil pero no, es para el desarrollo de la humanidad. Por cierto, una curiosidad y termino con este primer capítulo de la serie. En este proyecto, los españoles participamos en la búsqueda de núcleos anti-átomos en los rayos cósmicos con un Imán superconductor avanzado. Por eso es tan importante que el presupuesto en tecnología e I+D en España no se reduzca, porque participando en proyectos así estaremos en la cabeza y seremos grandes, sino, quedaremos desplazados de la investigación y nuestros cerebros emigrarán a otros países que les valoren.
lunes, 27 de septiembre de 2010
Conoces a los bonobos?
Según el Dr. Brian Hare, los bonobos (Pan Paniscus) son los simios más inteligentes del mundo. A simple vista es una afirmación muy rotunda y contundente si tenemos en cuenta que los humanos también pertenecemos a la familia de los simios
Un bonobo se caracteriza por ser más pequeño que un chimpacé, tiene el pelo negro y largo, labios rosados y peinado con raya al medio. Pero una de sus características más curiosas es que no se pelean ni hacen la guerra. No existen combates entre machos por aparearse con las hembras sino que los machos bonobos tienen contacto sexual entre sí, antes de copular con las hembras.
Viven en una sociedad claramente matriarcal, donde el concepto de colectividad social lo imponen las hembras haciendo uso de su actividad sexual, pero no sólo para reproducirse, sino también, y esto es lo más curioso, para socializarse.
En ocasiones andan erguidos y todo su mundo gira entorno a la actividad sexual. Mediante el sexo se saludan, resuelven conflictos, se reconcilian y lo más increible es que utilizan el sexo como forma de pago mediante favores para conseguir comida. Los bonobos son los únicos primates (además de los humanos), que se dan besos con la lengua, mantienen sexo oral, y sexo genital cara a cara.
No vamos a decir, que los bonobos hembras tienen pechos como las humanas, pero si que cuentan con unas glándulas mamarias lo suficientemente prominentes como para destacar entre el resto de chimpancés y otros simios. Y un dato importante, es que cuando las hembras llegan a la pubertad se independizan de su grupo de origen y se van a buscar otro grupo que les acoge. Una vez que llegan al grupo, que hacen? buscan contacto sexual, con quién?, con la hembra dominante para que ésta las acepte.
A los bonobos les gusta compartir la comida, es decir, muestran un comportamiento distributivo, quizás porque en la zona donde se situan (en la República Democrática del Congo) cuentan con abundancia de comida y no se tiene constancia de que almacenen comida. ¿ en qué otros animales se puede apreciar esa actitud tan altruista?. El egoísmo no entra en sus cánones.
Cuando se alimentan, los bonobos machos ceden o comparten su alimento con las hembras e incluso con las crías de éstas (díselo eso a un león o a un tigre), pero las hembras tampoco quieren imponerse y al final se pasa de una posible competencia por la comida a desplegar contactos sexuales entre sí y terminan turnándose a la hora de comer. Impresionante.
Los bonobos copulan durante todo el año y durante todo el ciclo de ovulación de las hembras. En esta especie de simios no se practica el infanticidio entre los machos dominantes, que sí se da en gorilas, chimpancés, etc… Si una hembra bonobo arremete contra el crío de otra, ésta última primero embestirá a la agresora, pero acto seguido frotarán sus genitales entre sí, evitando el inminente combate. Reduciendo conflictos, se reduce la tensión y se desarrolla una mayor sensibilidad entre los individuos, favoreciendo la creación de comunidades pacíficas, y mediante el placer sexual se establecen uniones cooperativas
Los bonobos pueden aprender palabras y responder a preguntas, y en un entorno de mayor aprendizaje podrían establecer parámetros de conocimiento que nos sorprenderían. En la actualidad quedan entre 10.000 y 15.000. Protejamos a los bonobos.