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Artículo publicado por Thomas Lau el 7 de agosto de 2007 en EFS.org

Los físicos quieren estudiar la antimateria mucho más de cerca y confirmar, más allá de toda duda, que es verdaderamente el opuesto exacto de la materia que observamos en nuestra vida cotidiana, pero hay un problema. La antimateria es muy difícil de fabricar, e incluso más difícil de almacenar después, haciéndola para los científicos más preciada que el oro. Al momento de entrar en contacto con la materia normal que la rodea se aniquila en una billonésima de segundo, por lo que tiene que ser aislada y manipulada de forma indirecta. Hasta ahora esto sólo ha sido posible en grandes y caros aparatos que usan campos eléctricos o magnéticos para contener la antimateria.

Colisión de materia y antimateria

Apunta el nombre del japonés ganador del Premio EURYI, el Dr. Masaki Hori. Su proyecto fue escogido para uno de los valiosos Premios EURYI debido a que Hori intenta romper una nueva barrera en el manejo y almacenamiento de antimateria, en este caso las partículas subatómicas llamadas antiprotones. Éstas son el opuesto exacto de los protones dentro del núcleo de un átomo, con carga negativa en lugar de positiva. Ha estado cooperando con el Instituto Max Planck en Alemania para esta investigación.

“La novedad aquí es que quiero usar radiofrecuencias (y no campos magnéticos como otros grupos experimentales) para almacenar los antiprotones”, dijo Hori. “La ventaja es que el invento puede fabricarse de forma compacta, tal vez del tamaño de una papelera de oficina”. Hori llama a este nuevo cesto, la “trampa de cuadripolo de radiofrecuencia superconductora”.

El Premio EURYI está organizado por la Fundación Europea de Ciencia (ESF) y el Consejo de Jefes de Investigación Europeos (EuroHORCS). El esquema del premio, que entra en su cuarto y último año, se centra en atraer a los investigadores jóvenes más sobresalientes de todo el mundo para trabajar en Europa para un mayor desarrollo de la ciencia europea, contribuyendo a construir la próxima generación de líderes de investigación europeos.

Hori planea explotar este nuevo dispositivo para crear nuevos átomos completos formados de antimateria y entonces llevar a cabo experimentos que prueben si éstos se comportan exactamente como los investigadores han predicho, sobre la base de que son los opuestos exactos de la materia. “Los científicos creen que la naturaleza, a un nivel muy fundamental, posee una simetría llamada “CPT” (Carga, Paridad, e inverso en el tiempo): esto significa que, si nos imaginamos un “antimundo”, donde toda la materia del universo fuese reemplazada por antimateria, las direcciones derecha e izquierda invertidas como en un espejo, y el flujo del tiempo invertido, sería completamente indistinguible de nuestro mundo de materia común”, dijo Hori. “Dado que esta simetría es de una importancia crucial en nuestra comprensión del mundo, es de vital importancia comprobarla con la mayor precisión posible”.

Hori ya ha establecido las bases para este proyecto en su investigación anterior sobre el antiprotón. “Lo que he hecho hasta ahora ha sido medir la masa y carga eléctrica del antiprotón con un extraordinario nivel de precisión de varias partes con cada mil millones”, dijo Hori. “Encontramos que el antiprotón tenía de hecho exactamente la misma masa que el protón, e igual pero opuesta carga”.

Para lograr esto, Hori fabricó un tipo especial de átomo, llamado “helio antiprotónico”, que está hecho la mitad de materia y la mitad de antimateria. “Entonces medí el espectro de este átomo artificial usando un rayo láser, el cual nos proporcionó información sobre el antiprotón”, dijo Hori, demostrando que la antimateria obedece todas las predicciones sobre simetría hasta ahora con un alto nivel de precisión.

La antimateria no sólo tiene interés académico, debido a que ya se ha aplicado con gran éxito en el diagnóstico médico mediante el escáner PET (Tomografía de Emisión de Positrones), lo cual ha salvado muchas vidas. Los positrones son el opuesto en antimateria a los electrones, portando carga positiva en lugar de negativa. En el escaneo PET, a los pacientes se les inyecta un isótopo radiactivo el cual decae en el cuerpo emitiendo positrones. Cuando estos se aniquilan tras entrar en contacto con electrones, se produce una explosión de luz característica, detectada por el escáner PET.

Hori anticipa un apasionante futuro para la antimateria, con muchas aplicaciones potenciales, incluso aunque duda si podría usarse como fuente de energía para alimentar naves espaciales, como se había pensado.

Hori actualmente es profesor de posdoctorado en la Universidad de Tokyo, donde ha ganado en XIX Premio Inoue de jóvenes investigadores en 2003. Además de un habitual de las publicaciones científicas, es revisor de cuatro revistas internacionales incluyendo la revista Comments in Atomic and Molecular Physics.

EURYI está diseñado para atraer a los jóvenes científicos más notables de todo el mundo para crear sus propios equipos de investigación en centros de investigación de Europa y lanzar su carreras como potenciales líderes de investigación mundial. La mayoría de los premios están entre €1 000 000 y €1 250 000, equiparables en cuantía al Premio Nobel. Hori recibirá este premio en Helsinki, Finlandia el 27 de septiembre de 2007 junto a otros 19 jóvenes investigadores.

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