Una trampa de antiprotones

Un objetivo fundamental de varios equipos de investigaci¨®n es desarrollar termos port¨¢tiles en los que puedan ser almacenados o transportados millones o miles de millones de antiprotones durante meses. Fabricar un contenedor semejante no es tarea f¨¢cil, porque tiene que evitar que los antiprotones que contiene entren en contacto con ning¨²n ¨¢tomo de materia ordinaria.El esquema b¨¢sico para un contenedor as¨ª, llamado trampa de Penning, fue dise?ado en 1936 por Frans Michel Penning, un cient¨ªfico holand¨¦s. El n¨²cleo vac¨ªo de una trampa de Penning se mantiene a una temperatura de unos -269 grados cent¨ªgrados mediante una c¨¢mara que contiene helio l¨ªquido, que a su vez est¨¢ rodeada de una c¨¢mara llena de nitr¨®geno l¨ªquido.

Antes de su uso se debe extraer por bombeo casi todo el aire del n¨²cleo de la trampa; las pocas mol¨¦culas de gases atmosf¨¦ricos que quedan se condensan y se adhieren a las fr¨ªas paredes, lo que deja un vac¨ªo casi perfecto. Entonces se inyectan part¨ªculas cargadas negativamente (electrones ordinarios) en el n¨²cleo, donde una serie de bobinas y electrodos crea un poderoso campo magn¨¦tico que los comprime en un espacio a lo largo del eje central de la trampa.

Manipulando los campos el¨¦ctricos y magn¨¦ticos que confinan los electrones, la trampa disminuye su velocidad -los enfr¨ªa- hasta casi detenerlos. Entonces se llevan antiprotones a la trampa, donde sus movimientos a trav¨¦s de una masa de electrones fr¨ªos los hacen m¨¢s lentos. Es algo similar a una bola de bolera que pasara a trav¨¦s de un mont¨®n de pelotas de tenis de mesa paradas y redujese gradualmente su velocidad hasta pararse.

Hasta dos meses

Las trampas de Penning funcionan y se han utilizado para almacenar antiprotones durante periodos de hasta dos meses. El reto actual es almacenar un n¨²mero cada vez mayor de part¨ªculas en esas trampas y hacerlas m¨¢s peque?as y m¨¢s f¨¢ciles de cargar y transportar.

Los progresos recientes han sido impresionantes. El a?o pasado, el equipo de Michael HoIzsheiter, del Laboratorio Nacional de Los Alamos (EE UUU), logr¨® almacenar 721.000 antiprotones en una trampa que construy¨® en el CERN y el equipo de Gerald A. Smith, de la Universidad de PennsyIvania, est¨¢ trabajando en una trampa port¨¢til dise?ada para confinar 10.000 millones de antiprotones.

Aunque este n¨²mero parezca enorme, Gabrielse subraya que 10.000 millones es una cifra min¨²scula. Un gramo de antihidr¨®geno at¨®mico, por ejemplo, contendr¨ªa unos 6 x 10 elevado a la 23 ¨¢tomos.

Probablemente, los seres humanos hechos de materia ordinaria nunca lleguen a ver mucha antimateria, y teniendo en cuenta c¨®mo reaccionan materia y antimateria, sea mejor as¨ª. Pero, para los f¨ªsicos, la creaci¨®n de unos m¨ªseros miles de millones de anti¨¢tomos podr¨ªa abrir una nueva era de descubrimientos.

Copyright N.Y. Times Service