Antimateria

Numai ce spui "antimaterie" şi te şi gândeşti la un anti-Pământ, la o anti-maşină etc., la o anti-proprie-persoană, apucându-te gândurile negre. Fiindcă rolul antimateriei este acela de a anihila materia, de a o aduce la zero. Antimateria este o substanţă ipotetică, alcătuită din antiparticule, o antisubstanţă deci. Marele public, cititorii de reviste, mai mult sau mai puţin ştiinţifice, ba chiar şi specialiştii au o uşoară ameţeală la enunţarea proprietăţilor antimateriei. Într-adevăr, dacă se pun în contact 1 gram de anti-materie cu 1 gram de materie obişnuită, se produce o anihilare brutală, care eliberează o cantitate de energie tot atât de mare că fisiunea câtorva kilograme de plutoniu sau ca arderea câtorva mii tone de cărbune.
Însă numai contactul dintre materie şi antimaterie este exploziv. Antimateria, orin ea însăşi, este stabilă. Ea are de altfel proprietăţi complet asemănătoare cu cele ale materiei. Antihidrogenul, de pildă, este format dintr-un antielectron încărcat pozitiv, numit pozitron, care se învârte în jurul unui antiproton. Exact la fel se întâmplă şi cu alţi antiatomi şi chiar cu antimoleculele cele mai complexe, care se supun aceloraşi legi chimice ca şi cele pe care le respectă materia. Dacă undeva în Univers ar exista o anti-lume, între ea şi lumea "obişnuită" s-ar putea efectua comunicaţii electromagnetice, însă orice contact fizic, orice schimb material ar fi imposibile, fiindcă ar antrena o imensă explozie a ambelor lumi.
Existenţa unor antiparticule a fost prezisă mai înainte teoretic. Apoi antiparticulele au fost produse în marile acceleratoare, iar în zilele noastre fasciculele de pozitroni sau de antiprotoni sunt frecvent folosite în experienţe de fizică fundamentală.
Anti particulele sunt detectate uneori în radiatile cosmice, însă nu exista până acum o probă asupra faptului ca ar există cantităţi imporntante de antimaterie ( stele, galaxii etc.) în Univers.
La vremea primelor speculaţii asupra antiparticulelor, materia putea fi descompusă ( teoretic) în cei trei constituenţi primordiali, electronul, protonul şi neutronul, a căror existenţa era presupusă şi se aştepta descoperirea lor. Toate experienţele de electricitate confirmau o perfectă simetrie între sarcinile pozitive şi cele negative. De exemplu, două sarcini pozitive se resping, supunându-se exact aceloraşi legi ca şi două sarcini negative corespunzătoare. Natura pare totuşi că a rupt lanţul acestei simetrii: sarcinile negative sunt asociate particulelor celor mai uşoare, electronii care pot trece uşor de la un atom la altul, într-o moleculă, sau dintr-un loc în altul, într-un cristal, pe când sarcinile pozitive sunt legate de nucleu, adică de componentele cele mai grele şi mai puţin mobile ale atomului. Bineînţeles este o pură invenţie că electronii sunt numiţi sarcini negative, iar nucleele, sarcini pozitive; în general se poate spune că sarcinile opuse joacă roluri diferite în materia care ne înconjoară.
Teoria electronului, elaborată de fizicianul englez Paul Dirac ( 1902 - 1984), a restabilit simetria între sarcinile pozitive şi sarcinile negative, introducând noutiunea antiparticulă. Istoria pretinde ca existenţa pozitronului a fost prezisă de Paul Dirac în 1928, şi că a fost unul dintre cele mai mari succese ale fizicii teoretice. În realitatea avut loc un lung proces de speculaţii hazardate şi de analize critice riguroase, care au purces de la începutul secolului, sfârşind spre 1950, cu explicaţii ştiinţifice clare şi imbatabile: un electron şi un pozitron ( electron pozitiv) se pot asocia, formând pozitroniul, care joacă rolul nucleului în jurul căruia gravitează electronul. Ca urmare pozitroniul era instabil, el sfârşind prin anihilarea în doi sau trei fotoni.
Rezultatele stabilite pentru electron sunt de fapt mai generale: fiecare particulă are o antiparticulă care-i poate fi asociată. Antiparticulele au aceleaşi caracteristici mecanice, adică aceeaşi masă şi acelaşi moment cinetic ca şi particulele.
Dar ce foloase putem trage de pe antimateriei? Unul ar fi acela ar fi drept combustibil pentru rachetele cosmice ( loc de rezervoare de hidrogen oxigen), se pare nu -a găsit o de stocare a antimateriei. Un alt folos ar fi acela antimateria ar fi terapie, preţurile fiind prohibitive