Motores de fusión y antimateria podrían propulsar las futuras naves espaciales

Artículo publicado por Mike Wall el 11 de septiembre de 2012 en SPACE.com

Las reacciones nucleares de fusión iniciadas por haces de antimateria podrían impulsar naves espaciales ultra-rápidas en largos viajes antes del final de siglo, dicen los investigadores.

Una nave impulsada por fusión podría alcanzar Júpiter en cuatro meses, abriéndonos potencialmente partes de nuestro sistema solar exterior a la exploración tripulada, de acuerdo con un informe de la NASA de 2010.

Aún tendrían que solventarse una serie de obstáculos – particularmente la producción y almacenamiento de antimateria ― para crear una tecnología factible, pero algunos expertos imaginan que podría estar lista en medio siglo aproximadamente.

Futuristic Space Travel © by Jaideep Khemani

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Motor de propulsión de antimateria rediseñado usando software del CERN

Artículo publicado el 14 de mayo de 2012 en The Physics ArXiv blog

Las últimas simulaciones demuestran que las toberas magnéticas requeridas para la propulsión de antimateria podrían ser mucho más eficientes de lo que anteriormente se pensaba – y podrían construirse con la tecnología actual.

Haz chocar un trozo de materia con uno de antimateria y se liberará miles de veces más energía que con la misma masa de combustible en un reactor de fisión nuclear, y unas 2000 millones de veces más que quemando el equivalente en hidrocarburos.

Por tanto no es una sorpresa que la antimateria sea el combustible soñado por los aficionados a la ciencia ficción.

El problema, desde luego, es que el suministro de antimateria es bastante escaso, lo que hace que la idea de construir un cohete basado en esta tecnología sea bastante remota.

Viaje espacial en el futuro © by Marxchivist

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Se estudia por primera vez la estructura interna del antihidrógeno

Artículo publicado por Tushna Commissariat el 7 de marzo de 2012 en physicsworld.com

Se han realizado las primeras medidas espectroscópicas de un átomo de antimateria por parte de un equipo internacional de físicos que trabajan en el experimento ALPHA del CERN. El trabajo es un importante avance hacia la comprensión de por qué el universo contiene más materia que antimateria.

El antihidrógeno – un estado atómico ligado de un positrón y un antiprotón – se generó por primera vez en el CERN a finales de 1995. A lo largo de los últimos dos años, los físicos que trabajan en el experimento ALPHA han aumentado nuestra comprensión de la antimateria convirtiéndose en los primeros en capturar y almacenar antiátomos durante el tiempo suficiente como para examinarlos en detalle. Los investigadores atraparon un total de 38 átomos de antihidrógeno durante la quinta parte de un segundo en 2010 y luego perfeccionaron la técnica para atrapar un total de 309 átomos de atihidrógeno durante 1000 segundos en 2011. Ahora, el mismo equipo es el primero en demostrar que es posible estudiar la estructura interna de un átomo de antihidrógeno, informando de la primera medida provisional del espectro del antihidrógeno. Analizar el espectro de la antimateria es esencial para comprender su estructura y determinar exactamente en qué difiere de la materia común.

Experimento ALPHA © Crédito: Jacques Hervé Fichet/CERN

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Se acumulan las pruebas de la anomalía de antimateria

Artículo publicado por Jon Cartwright el 29 de febrero de 2012 en Science News

El Big Bang creó una gran cantidad de materia – junto con la misma cantidad de antimateria, que se aniquilaron entre sí y llevaron al universo a un final prematuro. Esto es lo que la física teórica aceptada nos dice – aunque las cosas, claramente, no fueron así. Ahora, unos resultados de un colisionador de partículas en los Estados Unidos están proporcionando nuevas pruebas de una sutil diferencia en las propiedades de materia y antimateria, las cuales podrían explicar cómo sobrevivió el joven universo.

La primera prueba de una diferencia entre materia y antimateria se encontró en la década de 1960 en la desintegración de unas partículas neutras conocidas como kaones, que valió la concesión de un Premio Nobel de física. En 2001, aceleradores en los Estados Unidos y Japón encontraron más pruebas de diferencias en unas partículas llamadas mesones B. Entonces, el año pasado, en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) cerca de Ginebra en Suiza, se encontraron pruebas en un tercer sistema, los mesones D, pero no había suficientes datos para descartar un error estadístico. Los nuevos resultados – que proceden del experimento Collider Detector at Fermilab (CDF) cerca de Chicago – no son pruebas concluyentes, pero rebajan la posibilidad de que sea un error estadístico a 1 entre 10 000. “Estoy seguro que en pocos días toda la gente que trabaja en este campo se sentirá mucho más confiada en que esto es verdaderamente real”, dice Giovanni Punzi, portavoz del experimento CDF.

Fermilab © by functoruser

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¿Pesa más la antimateria que la materia?

Artículo publicado por Iqbal Pittalwala el 26 de enero de 2012 en UCR Today

Físicos de la UC en Riverside han iniciado un experimento de laboratorio para encontrar la respuesta.

¿Se comportan materia y antimateria de forma distinta respecto a la gravedad?  Los físicos de la Universidad de California en Riverside se han propuesto determinar la respuesta. De encontrarla, podría explicar por qué el universo parece no tener antimateria y por qué se expande a un ritmo cada vez mayor.

En el laboratorio, los investigadores dieron los primeros pasos hacia la medida de la caída libre del “positronio” – un estado ligado de un positrón y un electrón.  El positrón es la versión en antimateria del electrón. Tiene una masa idéntica a la del electrón, pero una carga positiva. Si un positrón y un electrón se encuentran entre sí, se aniquilan produciendo dos rayos gamma.

Equilibrio de materia y antimateria

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Medir la constante gravitatoria con antimateria

Artículo publicado por Pauline Gagnon el 21 de octubre de 2011 en Quantum Diaries

Ésta podría no ser la manera más intuitiva de medir g, la constante de aceleración de gravitatoria. Sin embargo, es lo que está tratando de conseguir un equipo de alrededor de 50 científicos de la colaboración AEgiS (Experimento de antihidrógeno – Gravedad, Interferometría y Espectroscopia). Pronto podría ser aún más fácil, gracias a un proyecto aprobado recientemente para la construcción de ELENA, un nuevo desacelerador de antiprotones.

La antimateria no es nueva en el CERN. Estrictamente hablando, hemos estado produciendo partículas y antipartículas desde hace décadas. Pero la producción de átomos completos es otra historia. Lo que es mucho más reciente, es un pequeño grupo de unos treinta físicos del experimento ALPHA que lograron producir átomos de anti-hidrógeno y mantenerlos durante unos 1000 segundos.

Equilibrio de materia y antimateria Crédito: Sandbox Studios

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Violación CP explicada en 60 segundos.

Artículo publicado por Yosef Nir en octubre de 2005 en Symmetry

¿Son las leyes de la naturaleza las mismas para la materia y la antimateria? Los físicos usan el término “CP” (carga y paridad) para hablar de la simetría entre materia y antimateria. Si la naturaleza tratase de la misma forma a la materia y a la antimateria, la naturaleza tendría sería simétrica respecto a CP. Si no, la naturaleza viola la simetría CP.

Equilibrio de materia y antimateria © Crédito Sandbox Studio

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Experimento del CERN pesa antimateria con una precisión sin precedentes

Artículo publicado el 28 de julio de 2011 en la web del CERN

En un artículo publicado en la revista Nature, el experimento japonés-europeo ASACUSA del CERN informó de una nueva medida de la masa del antiprotón con una precisión de aproximadamente una parte en mil millones. Las medidas de precisión de la masa del antiprotón son una forma importante de investigar la aparente preferencia de la naturaleza de la materia sobre la antimateria.

“Éste es un resultado muy satisfactorio”, dice Masaki Hori, líder del proyecto en la colaboración ASACUSA. “Significa que nuestra medida de la masa relativa del antiprotón en relación al electrón es ahora casi tan precisa como la del protón”.

Experimento ASACUSA © Crédito: CERN

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Antimateria explicada en 60 segundos.

Artículo publicado por Michael Doser en octubre/noviembre de 2004 en Symmetry

La antimateria está hecha de partículas con características opuestas a las de las partículas de materia usuales. Considera esta analogía: cava un agujero, y haz una colina con la tierra excavada. El agujero y la colina tienen características opuestas – el volumen de la tierra en la colina y el del agujero de donde se ha sacado la tierra. Para las partículas, propiedades como la carga eléctrica, son opuestas a las de sus antipartículas – una positiva y la otra de la misma magnitud, pero negativa. También, la antimateria aniquilará a la materia en una explosión de energía, así como la colina llena el agujero, desapareciendo así ambos.

La antimateria como un hoyo © by Kanijoman

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La trampa de antimateria aprieta con más fuerza

Artículo publicado por Tushna Commissariat el 4 de mayo de 2011 en physicsworld.com

El año pasado, físicos que trabajan en el experimento ALPHA del laboratorio de física de partículas del CERN se convirtieron en los primeros en capturar y almacenar antimateria lo suficiente como para examinarla en detalle. Atraparon 38 átomos de anti-hidrógeno durante la quinta parte de un segundo. Ahora, el mismo equipo ha publicado un artículo en el servidor de arXiv describiendo cómo atraparon 309 átomos de anti-hidrógeno durante unos 1000 segundos. Este aumento tanto en el número como en el tiempo de atrapamiento debería llevar a una importante visión sobre la naturaleza de la antimateria.

El anti-hidrógeno – la versión de antimateria del átomo de hidrógeno – es un estado atómico ligado de un positrón y un antiprotón, que se produjeron por primera vez en el CERN hacia finales de 1995. El estudio de la antimateria es importante en el desarrollo de nuestra comprensión del universo y para descubrir por qué contiene mucha más materia que antimateria.

Trampa de antimateria de ALPHA

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La antigravedad podría reemplazar a la energía oscura como causa de la expansión del universo

Artículo publicado por Vanessa D’amico el 18 de abril de 2011 en Universe Today.

Desde finales del siglo XX, los astrónomos conocen datos que sugieren que el universo no sólo se expande, sino que lo hace a un ritmo acelerado. De acuerdo con el modelo actualmente aceptado, esta expansión acelerada se debe a la energía oscura, una misteriosa fuerza repulsiva que forma el 73% de la densidad de energía del universo. Ahora, un nuevo estudio revela una teoría alternativa: Que la expansión del universo en realidad se debe a la relación entre materia y antimateria. De acuerdo con este estudio, materia y antimateria se repelen gravitatoriamente entre sí y crean un tipo de “antigravedad” que podría eliminar la necesidad de la energía oscura en el universo.

Aniquilación materia-antimateria

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Los físicos observan partículas del Big Bang en el LHC

Artículo original escrito por Judy Holmes el 28 de marzo de 2011 y publicado por la Universidad de Syracuse.

Poco después de que los experimentos en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del laboratorio del CERN cerca de Ginebra, Suiza, empezaran a arrojar datos científicos el pasado otoño, un grupo de científicos liderados por un físico de la Universidad de Syracuse se ha convertido en el primero en observar el decaimiento de una rara partícula que estaba presente justo después del Big Bang. Estudiando esta partícula, los científicos esperan resolver el misterio de por qué el universo evolucionó con más materia que antimateria.

Liderados por Sheldon Stone, físico de la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Syracuse (SU), los científicos observaron el decaimiento de un tipo especial de mesones B, que se crean cuando protones que viajan casi a la velocidad de la luz impactan uno contra otro. El trabajo es parte de dos estudios que se pulicán en el ejemplar del 28 de marzo de la revista Physics Letters B. Stone lidera el grupo de física de alta energía de la SU, que es parte de un grupo más amplio de científicos (la colaboración LHCb) que llevan a cabo un experimento en el CERN. La Fundación Nacional de Ciencia (NSF) patrocina al grupo de investigación de Stone.

Colisionador de Hadrones LHC CERN

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Fermi capta tormentas que lanzan antimateria al espacio

tormentaLos científicos que usan el Telescopio Espacial Fermi de Rayos Gamma de la NASA, han detectado haces de antimateria producida por encima de las tormentas de la Tierra, un fenómeno nunca antes observado.

Los científicos creen que las partículas de antimateria se forman en un destello de rayos gamma (TGF), un breve estallido producido dentro de las tormentas y que se ha demostrado que está asociado con los relámpagos. Se estima que cada día hay 500 TGFs diarios en el mundo, pero la mayor parte no son detectados.

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Generar materia y antimateria a partir del vacío

Materia-antimateriaBajo las condiciones adecuadas – que implican un haz láser de intensidad ultra-alta y un acelerador de partículas de 3 kilómetros de largo – podría ser posible crear algo a partir de nada, de acuerdo con investigadores de la Universidad de Michigan.

Científicos e ingenieros han desarrollado nuevas ecuaciones que demuestran que un haz de electrones de alta-energía con un intenso pulso láser podría desmembrar un vacío en sus dos componentes fundamentales, materia y antimateria, y disparar una cascada de eventos que genere pares adicionales de partículas y antipartículas.

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Nueva partícula vincula la materia oscura con la antimateria perdida

SuperkamiokandeFísicos de Estados Unidos y Canadá, han propuesto una nueva partícula que podría resolver dos importantes misterios de la física moderna: ¿Qué es la materia oscura y por qué hay mucha más materia que antimateria en el universo?

La aún por descubrir “partícula X”, se espera que decaiga mayormente en materia normal, mientras que su antipartícula se espera que decaiga mayormente en antimateria “oculta”. El equipo afirma que su existencia en los inicios del universo podría explicar por qué hay más materia que antimateria en el universo – y que la materia oscura es, de hecho, antimateria oculta.

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Se producen y atrapan átomos de antimateria en el CERN

Experimento ALPHAEl experimento ALPHA del CERN ha dado un paso adelante importante en el desarrollo de técnicas para comprender unas de las cuestiones abiertas sobre el universo: ¿hay diferencia entre materia y antimateria? En un artículo publicado hoy en Nature, la colaboración demuestra que ha producido y atrapado con éxito átomos de antihidrógeno.

Este desarrollo abre el camino a nuevas formas de hacer medidas detalladas de antihidrógeno, el cual, a su vez, permitirá a los científicos comparar materia y antimateria.

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Por qué existimos: La materia gana sobre la antimateria

Colisión de materia y antimateriaEl aparentemente ineludible hecho de que las partículas de materia y antimateria se destruyen entre sí al contacto, ha desconcertado a los físicos desde hace tiempo, preguntándose cómo la vida, el universo, o cualquier cosa puede existir. Pero unos nuevos resultados de un experimento de acelerador de partículas sugieren que la materia parece ganar finalmente.

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