Matéria e antimatéria têm mesmo peso

Esta é a garrafa de antimatéria, no qual os prótons e antiprótons giram cerca de 30 milhões de vezes por segundo - essa frequência rotacional é usada para determinar a massa das duas partículas. [Imagem: Georg Schneider/Base-Collaboration]

Antiexplosão

Que nosso mundo existe, é algo que dispensa demonstrações.

Mas, se a teoria central da física estivesse correta - ou completa -, ele não deveria existir.

Isto porque o modelo do Big Bang, o momento da criação do nosso Universo, estabelece que matéria e antimatéria foram criadas na mesma proporção.

Assim, o "bum" do Big Bang deveria ter sido seguido de um "mub" - um bum ao contrário, no qual a matéria e a antimatéria se aniquilariam, e nada mais existiria.

Como o modelo é muito bom e já permitiu muitos avanços do conhecimento, os físicos vêm contorcendo as dobras cerebrais há décadas em busca de uma explicação para essa assimetria entre matéria e antimatéria - afinal, onde teria ido parar a antimatéria se ela realmente tivesse sido criada na Grande Explosão?

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Metro cúbico mais frio do Universo vai desvendar antimatéria

Nada no Universo conhecido, natural ou feito pelo homem, é tão frio quanto o interior da câmara do experimento Cuore.[Imagem: Cuore/Laboratório Nacional Gran Sasso]

Frio universal

Enquanto a NASA se prepara para criar a matéria mais fria do universo dentro da Estação Espacial Internacional, em um laboratório subterrâneo na Itália, uma equipe internacional de cientistas já criou o metro cúbico mais frio de que se tem notícia.

A câmara, aproximadamente do tamanho de uma geladeira, atingiu 6 milliKelvin, ou -273,144º C.

O teste é uma preparação para um estudo inédito sobre os neutrinos, partículas um tanto fantasmagóricas que podem ser a chave para a existência da matéria, esta matéria de que somos feitos.

A colaboração responsável pela refrigeração recorde é chamada CUORE (Cryogenic Underground Observatory for Rare Events, ou Observatório Criogênico para Eventos Raros). A colaboração CUORE é formada por 157 físicos da Itália, China, EUA, Espanha e França, e está trabalhando nas instalações subterrâneas do Laboratório Gran Sasso, na Itália.

"Nós estamos construindo este experimento há quase dez anos," conta Yury Kolomensky, da Universidade da Califórnia em Berkeley. "Esta é uma tremenda façanha de criogenia. Nós superamos a meta dos 10 milliKelvin. Nada tão grande no Universo jamais foi tão frio."

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Antimatéria no espaço reacende interesse na matéria escura

Elétrons e antielétrons

Apesar de mostrar comportamentos muito
diferentes dos pósitrons e elétrons, quando os dados
são combinados eles revelam uma linha única suave e
crescente, um resultado intrigante, para o qual ainda
não há explicações. [Imagem: M. Aguilar et al. -
10.1103/PhysRevLett.113.121102]

A equipe do Espectrômetro Magnético Alfa (AMS-2 - Alpha Magnetic Spectrometer-2), um detector bilionário a bordo da Estação Espacial Internacional, apresentou novos dados confirmando o excesso de antielétrons, ou pósitrons, entre os raios cósmicos.

Os dados confirmam os resultados iniciais, anunciados no início do ano passado, e ampliam a precisão das medições dos elétrons e dos pósitrons vindos do espaço - entre os chamados raios cósmicos.

O fluxo de pósitrons é significativamente diferente do fluxo de elétrons acima dos 30 GeV, o que sugere que pósitrons e elétrons têm uma origem diferente, conforme já vinha sendo sugerido por diversos outros experimentos.

Os espectros de energia mostram comportamentos dos pósitrons e elétrons muito diferentes em diferentes energias.

Contudo, quando são combinados, eles formam uma linha única suave e crescente, um resultado intrigante, para o qual ainda não há explicações.

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Experimento vai criar matéria e antimatéria a partir da luz

Descrição básica do experimento - todas as tecnologias necessárias para realizá-lo já existem. [Imagem: Oliver Pike et al. - 10.1038/nphoton.2014.95]

Em 1934, os físicos Gregory Breit e John Wheeler apresentaram uma teoria que descreve como criar matéria a partir de luz pura.

Na época, eles descartaram a ideia de que tal fenômeno pudesse ser observado em laboratório por causa das dificuldades da criação do experimento necessário.

A proposta é criar matéria da forma mais básica possível, gerando partículas elementares.

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