El ex¨®tico mundo de la antimateria

'CRUCERO DE LA FEDERACI?N 'U.S.S. ENTERPRISE'. Fecha estelar 3724.4. Capit¨¢n James T. Kirk al habla: El Enterprise ha logrado neutralizar el arma de destrucci¨®n masiva m¨¢s letal. Un artefacto rob¨®tico, de unos 150 metros de largo, capaz de disparar haces puros de antiprotones de energ¨ªas entorno a los 700 TeV. El crucero de la Federaci¨®n Constellation, al mando de Matt Decker, fue destruido por dicha m¨¢quina'.

El desarrollo de nuevas armas de destrucci¨®n masiva, cuyo poder sobrepasa las fronteras de la imaginaci¨®n, parece no tener fin. En The Doomsday Machine, episodio de la m¨ªtica serie Star Trek. La conquista del espacio (1966-1969) con el que empez¨¢bamos este art¨ªculo, se menciona el uso de antiprotones, una ex¨®tica variedad de part¨ªculas, como arma letal.

Los antiprotones constituyen una forma de antimateria. La existencia de cierta variedad de part¨ªculas, virtualmente id¨¦nticas a las conocidas, pero dotadas de carga el¨¦ctrica de signo contrario, fue propuesta originariamente por el eminente f¨ªsico Paul A. M. Dirac en 1928, tras el desarrollo de su exitosa teor¨ªa cu¨¢ntica relativista. Dirac postul¨® la existencia de una part¨ªcula id¨¦ntica al electr¨®n, un antielectr¨®n dotado de carga positiva. Dicha part¨ªcula, descubierta cuatro a?os despu¨¦s por Carl Anderson en una serie de experimentos con rayos c¨®smicos, fue bautizada por ¨¦ste con el nombre de positr¨®n. La puerta al reino de la antimateria acababa de ser violada.

El zoo de part¨ªculas elementales abarca un conjunto sim¨¦trico compuesto por sus antipart¨ªculas. S¨®lo mediante determinados procesos nucleares (una desintegraci¨®n beta, por ejemplo, en la que un prot¨®n de un n¨²cleo at¨®mico se transforma en un neutr¨®n) pueden obtenerse antipart¨ªculas: nuestro universo, para bien o para mal, adolece de una patente falta de antimateria. La causa de esta asimetr¨ªa en la distribuci¨®n de materia y antimateria en nuestro universo constituye uno de los grandes enigmas de la f¨ªsica.

En toda colisi¨®n materia / antimateria se liberan notables cantidades de energ¨ªa, equivalentes a la masa de las part¨ªculas en contacto. As¨ª, en una aniquilaci¨®n electr¨®n-positr¨®n, se liberan 511 kilo-electronvoltios (keV) de energ¨ªa. En cambio, en la aniquilaci¨®n prot¨®n-antiprot¨®n, la energ¨ªa liberada asciende a 938 mega-electronvoltios (MeV).

En The Silicon Avatar (1991), los creadores de Star Trek, volvieron a echar mano de un haz de antiprotones. Sin embargo, las premisas del singular androide Data y del cient¨ªfico de turno, el doctor Marr, resultan claramente err¨®neas: la aniquilaci¨®n prot¨®n-antiprot¨®n no da lugar a un 'pico de radiaci¨®n gamma agudo de 10 keV', sino de 938 MeV. Dicho sea de paso, el rango de energ¨ªas de 10 keV no corresponde al dominio de los rayos gamma, sino al de los rayos X. No deja de resultar sorprendente que Andre Bormanis, autor del libro Star Trek. Science Logs (1998), graduado en f¨ªsica, afirme en su texto que la aniquilaci¨®n electr¨®n-positr¨®n da lugar a un fot¨®n de '511 MeV', o lo que es lo mismo, una energ¨ªa mil veces superior a la que se da realmente.