O que é, afinal, a antimatéria

O Grande Colisor de Hádrons, um acelerador de partículas gigante

Para muita gente, "antimatéria" é apenas um termo tirado dos filmes de ficção científica. De fato, o inverso da matéria, formado por antipartículas, não existe naturalmente no nosso planeta. Mas o que parece teoria foi transformado em realidade há bastante tempo, e hoje é possível encontrar aplicações práticas da antimatéria nos grandes centros médicos, por exemplo. A antimatéria tem sido produzida e estudada em detalhes por muitas décadas", conta o físico Eduardo Pontón, pesquisador do Instituto Sul-Americano de Pesquisa Fundamental, do International Centre for Theoretical Physics (ICTP), em colaboração com a Universidade Estadual Paulista (Unesp).

A primeira antipartícula descoberta foi o antielétron (também chamado de pósitron), em 1932, por Carl Anderson, ao estudar raios cósmicos. Mas sua existência já havia sido prevista um ano antes, pelo britânico Paulo A. M. Dirac, que levou o Nobel de Física em 1933. É notável que alguém tenha concluído que uma partícula nunca antes vista deveria existir, apenas baseando-se em argumentos teóricos. "A antimatéria é uma consequência da união de ideias de duas grandes revoluções da física do início do século 20: a teoria da relatividade e a mecânica quântica", conclui Pontón. Para explicar melhor o termo, ele utiliza o próprio exemplo do elétron, uma partícula elementar extremamente leve. "Existe uma outra partícula praticamente igual a ela: o pósitron. Ambas têm a mesma massa, por exemplo; a única diferença é que a segunda tem uma carga elétrica oposta, o que a torna distinta da primeira."

Mais tarde, em 1955, cientistas criaram um antipróton com ajuda de um acelerador de partículas. E a lista não ficou restrita ao inverso de prótons, nêutrons e elétrons. "Hoje conhecemos centenas de partículas, e cada uma delas possui uma antipartícula correspondente", acrescenta. Um fato curioso é que, como as partículas e antipartículas compartilham as mesmas propriedades (apesar de terem cargas opostas), as leis da física funcionam de forma simétrica quando uma é substituída pela outra. "Em outras palavras, se você pudesse trocar todas as partículas que o formam e compõem o mundo ao seu redor por antipartículas, tudo pareceria absolutamente normal", diz o pesquisador.

APLICAÇÃO PRÁTICA

Por causa dessas mesmas leis, quando uma partícula e sua antipartícula correspondente se encontram, elas se aniquilam, produzindo fótons (luz, embora não necessariamente visível). Esse fenômeno descreve uma das principais aplicações práticas da antimatéria: o exame de PET scan, que ajuda a detectar tumores. "Os pósitrons emitidos pela substância usada no PET scan e os elétrons em seu corpo se anulam, produzindo, assim, o que é chamado de radiação gama (fótons de alta energia)", descreve o pesquisador. O exame gera imagens em 3D, mostrando onde as células são particularmente ativas. No futuro, é possível que existam inúmeras outras aplicações para a antimatéria, já que ela constitui uma fonte de energia em potencial. O difícil, por enquanto, é produzir antipartículas em grandes quantidades.

UNIVERSO PRIMITIVO

Praticamente tudo no Universo é feito de partículas, e não antipartículas. Mas nem sempre foi assim: no início, havia muita matéria, assim como muita antimatéria. A proporção era quase a mesma, mas a proporção da primeira era levemente maior. Quase todas as partículas e antipartículas se aniquilaram, e a matéria prevaleceu. Por quê? "Esta é uma das várias questões que permanecem em aberto na física, um mistério cuja resposta nós gostaríamos muito de saber", avalia Pontón. Uma das hipóteses é que exista alguma lei da física capaz de distinguir matéria de antimatéria. Se os cientistas conseguirem descobrir qual (ou quais), talvez seja possível entender a origem da matéria que resultou na formação de galáxias, estrelas, planetas e seres vivos. É por isso que experimentos como os que vêm sendo realizados no Cern (Centro Europeu de Física de Partículas), com o Grande Colisor de Hádrons, um acelerador de partículas gigante, são importantes: eles poderão explicar, por exemplo, por que somos assim como somos, e não o inverso.

Fonte: UOL