Antimateria

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La antimateria es la contraparte de la materia, su existencia afirma la teoría científica de la simetría universal de la física que dice que cada elemento del universo tiene su contraparte, o sea, materia-antimateria. La antimateria está compuesta de antipartículas de las partículas que constituyen la materia normal.

Si una pareja partícula/antipartícula entra en contacto entre sí, se aniquilan y producen un estallido de energía, que puede manifestarse en forma de otras partículas, antipartículas o radiación electromagnética.

La antimateria se crea en el universo allí donde haya colisiones entre partículas de alta energía, como en el centro de la galaxia, pero aún no se ha detectado ningún tipo de antimateria como residuo del Big Bang (cosa que sí ocurre con la materia normal). La desigual distribución entre la materia y la antimateria en el universo ha sido, durante mucho tiempo, un misterio. La solución más probable reside en cierta asimetría en las propiedades de los mesones-B y sus antipartículas, los anti-mesones-B.

En 1995 se consiguió producir átomos de antihidrógeno, así como núcleos de antideuterio, creados a partir de un antiprotón y un antineutrón, pero no se ha logrado crear antimateria de mayor complejidad.

El origen teórico de la antimateria está en los trabajos de Paul Dirac, que en 1929 vaticinó la existencia del positrón, como elemento opuesto al electrón: misma masa pero carga opuesta. En 1933 Anderson confirmó experimentalmente la existencia del positrón. La predicción de Dirac se basaba en postular la existencia de un mar de partículas en el que los positrones serían huecos, conocido como el mar de Dirac, haciendo una analogía con las propiedades cuánticas de las distribuciones de carga en los sólidos. Actualmente la existencia de las antipartículas que se deduce de la Teoría Cuántica de Campos (QFT en inglés) ya es necesaria para que una teoría cuántica de campos posea invariancia relativista.

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En la ciencia ficción

En la ciencia ficción se ha usado varias veces el concepto, dado que la densidad de energía es infinitamente mayor que con otras formas de combustible, la ecuación de impulso por peso que se usa en astronáutica sería muy distinta. De hecho, la energía de unos pocos gramos de antimateria sería suficiente para transportar una nave pequeña a la luna. Así que la ficción especula con su uso como combustible para viajes interplanetarios o interestelares.

Joe Haldeman la utiliza en Tricentenario (1976), de nuevo en Mundos aparte (1983), donde plantea la construcción de ese tipo de nave para trasladar a los supervivientes de las colonias orbitales a otros sistemas solares.