La gravedad afecta igual a la materia y a la antimateria

Un grupo de físicos descubrieron que tanto la materia como la antimateria parecen responder de la misma forma a la gravedad, un hallazgo que permite a la humanidad saber más acerca de estas sustancias que componen el universo tal como lo conocemos.

Científicos de la colaboración Baryon Antibaryon Symmetry Experiment (BASE), liderada por el instituto japonés RIKEN, publicaron en la famosa revista científica Nature los resultados de su experimento llevado a cabo en las instalaciones del CERN, en Ginebra, Suiza,

El experimento en cuestión examinó las proporciones de carga a masa de protones y antiprotones, medidas importantes para delimitar las diferencias clave entre la materia y la antimateria.

Como parte de este experimento, los físicos pusieron a prueba la forma de interactuar de la materia y antimateria ante la gravedad, con el propósito de observar si su comportamiento se asemejaba o si la antimateria actuaba de manera diferente.

Los resultados expusieron que la antimateria responde a la gravedad de la misma manera que la materia, un hallazgo que, según los científicos, podría conducir a una nueva física.

Para llegar a esta conclusión, fueron necesarios 18 meses de trabajo en la fábrica de antimateria del CERN, el laboratorio de partículas más grande del mundo. El equipo confinó antiprotones e iones de hidrógeno cargados negativamente, que utilizaron como sustitutos de los protones, en una trampa de Penning.

Al exponer en condiciones idénticas los dos tipos de carga dentro de la trampa, pudieron medir las frecuencias de ciclotrón de los dos tipos de partículas, comparando sus relaciones de carga a masa.

Estas mediciones permitieron probar el principio de equivalencia débil —diferentes cuerpos en el mismo campo gravitacional, sufren la misma aceleración—.

Las mediciones de la frecuencia del ciclotrón de protones y antiprotones se realizaron en el campo gravitacional en la superficie de la Tierra, por lo que cualquier diferencia entre la interacción gravitacional de protones y antiprotones resultaría en una diferencia entre los frecuencias de ciclotrón.

Al muestrear el campo gravitacional de la Tierra mientras el planeta orbitaba el Sol, los científicos encontraron que la materia y la antimateria respondieron a la gravedad de la misma forma.

Encontrar cualquier pequeña diferencia entre las masas de los protones y los antiprotones, o entre las relaciones de su carga eléctrica y su masa, rompería una simetría fundamental del Modelo Estándar, llamada simetría CPT, y señalaría nuevos fenómenos físicos más allá del Modelo.

Esta diferencia podría guiar a los físicos a descubrir porqué el universo está compuesto casi en su totalidad por materia, a pesar de que debieron haberse creado cantidades iguales de antimateria en el Big Bang.

Las diferencias entre las partículas de materia y antimateria que son consistentes con el Modelo Estándar son menores en órdenes de magnitud para poder explicar este desequilibrio cósmico observado.

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