p>O lugar é Inglaterra. O ano é 1928. Um dos teóricos fundadores da mecânica quântica, Paul Dirac, está a coçar a cabeça porque as soluções para as suas equações têm dado resultados inesperados. Para que as soluções façam sentido, ele justifica, deve haver uma partícula que tenha a massa de um electrão mas a carga oposta. Na altura, tal coisa não era conhecida.
anos siderais passam antes que o físico americano Carl Anderson observe um electrão “positivo”, ou positron que confirma a previsão de Dirac.
Após 80 anos, os positrões e outras antipartículas ainda são estudados para tentar responder a questões fundamentais sobre o universo e a matéria que este contém. A antimatéria, como o nome indica, pode ser descrita como o oposto da matéria comum. Cada partícula no universo tem características tais como massa e carga. Com a antimatéria, a massa permanece constante, mas o sinal da carga é invertido. Todas as partículas têm uma contrapartida de antimatéria, mesmo o neutron sem carga (os seus quarks constituintes têm uma carga; o antineutrão é composto por antiquarks).
Matéria não semelhante, a antimatéria não é comum. A menos que se esteja na atmosfera superior, ou dentro de um acelerador de partículas, não se vai tropeçar nele. “A antimatéria nem sempre foi tão rara”, diz Stéphane Coutu, físico de partículas do Penn State. Houve uma época em que ela era tão prevalecente como a própria matéria. “Logo após o Big Bang”, explica Coutu, “acreditamos que deve ter havido exactamente as mesmas quantidades de matéria e antimatéria…e no entanto, devido a alguma pequena assimetria nas leis das interacções de partículas, toda a antimatéria e a maior parte da matéria no universo primitivo foi aniquilada. Ficamos hoje com o universo dominado pela matéria resultante”. Assim, o estudo das interacções matéria-antimatéria é um vislumbre dos primeiros momentos de um universo nascente.
Para conduzir a sua pesquisa de antimatéria, Coutu envia detectores sofisticados para a borda da atmosfera em balões de alta altitude. Ele procura a antimatéria na radiação cósmica que chove sobre a terra. Esta salpicadura de antimatéria pode ser a assinatura de todo o tipo de interacções de partículas que ocorrem na nossa galáxia.
alguns físicos, em vez de observarem a antimatéria produzida através da natureza, estudam-na fazendo a sua própria num acelerador de partículas. Quando partículas comuns são aceleradas a velocidades muito rápidas e depois colidem umas com as outras, explica Coutu, as antipartículas podem ser suportadas a partir das explosões de alta energia que se seguem. Estas antipartículas são de curta duração, no entanto, e invariavelmente encontram a sua correspondência de matéria comum num processo destrutivo chamado aniquilação.
Anniquilação não significa que as partículas desaparecem completamente, significa apenas que a sua energia é transferida para uma forma diferente, acrescenta ele.
A ficção científica está repleta de contos de aniquilação de partículas de alta energia, e de facto, as armas antimatéria apareceram em romances actuais de best-sellers. Isto é irrealista, diz Coutu. ” seria muito pouco prático devido a grandes dificuldades na produção e manutenção de quantidades significativas de antimatéria”.
Tecnologia que utiliza as propriedades da antimatéria é na realidade viável fora da ficção científica, contudo. A tomografia por emissão de positrões (PET) é uma técnica médica que pode ser utilizada para detectar o cancro, medir o fluxo sanguíneo e detectar doenças das artérias coronárias. Nas tomografias PET, “uma pequena quantidade de substância radioactiva é injectada numa pessoa, que produz pósitrons ao decair dentro do corpo”, explica Coutu. “Ao detectar os fotões de alta energia (raios gama) produzidos na aniquilação de positrões com electrões no corpo, pode ser feito um mapa de onde a substância se espalhou dentro do corpo”. Embora a antimatéria nunca possa ser utilizada como bomba, tem certamente um futuro positivo nos instrumentos médicos de diagnóstico que salvam vidas, o anti-armas.