Ondas de antimateria

En 1704 Isaac Newton publicó su libro “Opticks” en el cual se analiza la naturaleza fundamental de la luz. Es uno de los grandes libros de ciencia jamás escritos.

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Por: Vicente Aboites

En 1704 Isaac Newton publicó su libro “Opticks” en el cual se analiza la naturaleza fundamental de la luz. Es uno de los grandes libros de ciencia jamás escritos.

Durante el siglo XVIII hubo una intensa discusión sobre la naturaleza de la luz.  Una teoría, propuesta por Newton, sugería que la luz consiste de partículas diminutas llamadas corpúsculos. La otra teoría, propuesta por Christiaan Huygens, propuso que la luz consiste de ondas. El experimento de la doble rendija realizado por Thomas Young en 1801 mostró conclusivamente la naturaleza ondulatoria de la luz.

En física moderna este mismo experimento ha servido para demostrar que la luz y la materia pueden exhibir características ondulatorias. De hecho en 1927 Clinton Davisson y Lester Germer demostraron que los electrones pueden mostrar este comportamiento ondulatorio y de partícula, que es un fenómeno típicamente cuántico que había sido contemplado teóricamente por el físico Louis de Broglie en 1924, con la hipótesis de la dualidad onda-partícula. El experimento de la doble rendija o experimento de Young consiste en iluminar una doble rendija y observar la formación de un patrón de interferencia que claramente denota la naturaleza ondulatoria de la luz. Lo sorprendente es que este mismo patrón de interferencia se obtiene también cuando en la doble rendija incide un haz de partículas como electrones, átomos o moléculas. Este resultado es inexplicable a partir de la física clásica pues es un resultado netamente cuántico. Sobre este resultado el premio Nobel de Física, Richard Feynman, comentó que; “es un fenómeno que es imposible explicar clásicamente de ninguna manera y que se encuentra en la médula de la mecánica cuántica”.

Por primera vez se acaban de realizar en el Instituto Nacional de Física Nuclear en Milano, Italia, experimentos mostrando la dualidad onda-partícula usando partículas de antimateria (ver: S. Sala et al. “First demonstration of antimatter wave interferometry”, Science Advances. Published  May 3, 2019). Este es un logro sorprendente y fue un enorme reto tecnológico. Las partículas utilizadas fueron positrones (electrones positivos) generados a partir de decaimiento radiactivo de un isótopo del Sodio que formaron el típico patrón de interferencia del experimento de doble rendija.  Estos resultados confirman la validez de la simetría de la teoría cuántica tanto para partículas como para antipartículas, o para materia y antimateria.

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