Pesquisa mostra que o gênio Albert Einstein estava certo sobre a antimatéria

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Mas os cientistas estão fazendo avanços importantes em direção a uma melhor compreensão da antimatéria. Pesquisadores anunciaram na quarta-feira (27 de setembro) que demonstraram pela primeira vez que a antimatéria reage à gravidade da mesma forma que a matéria: caindo. O sucesso do experimento reforça mais uma vez a teoria geral da relatividade desenvolvida pelo genial físico Albert Einstein.

Pesquisas mostram que Albert Einstein usou fenômenos naturais na figura 1. — Simulação de átomos de anti-hidrogênio caindo no instrumento ALPHA-g no Centro Europeu de Pesquisa Nuclear (CERN) em Genebra, Suíça. Foto: Fundação Nacional de Ciências dos EUA

Como sabemos, tudo o que vemos, de planetas e estrelas a poodles e pirulitos, é composto de matéria regular. Já a antimatéria é a gêmea misteriosa da matéria regular, tendo a mesma massa, mas cargas elétricas opostas.

Quase todas as partículas subatômicas, como elétrons e prótons, possuem contrapartes de antimatéria. Enquanto os elétrons têm carga negativa, os antielétrons, também conhecidos como pósitrons, têm carga positiva. Da mesma forma, enquanto os prótons têm carga positiva, os antiprótons têm carga negativa.

Segundo essa teoria, o Big Bang que deu origem ao universo deveria ter criado quantidades iguais de matéria e antimatéria. No entanto, parece haver muito pouca antimatéria — e quase nenhuma na Terra. Além disso, matéria e antimatéria são incompatíveis. Se entrarem em contato, explodem.

O experimento foi realizado no Centro Europeu de Pesquisa Nuclear (CERN), na Suíça, por pesquisadores da colaboração Antihydrogen Laser Physics Facility (ALPHA). Envolveu a contraparte de antimatéria do hidrogênio, o elemento mais leve.

“Na Terra, a maior parte da antimatéria natural é criada quando raios cósmicos — partículas energéticas do espaço — colidem com átomos no ar e criam pares matéria-antimatéria”, disse o físico Jonathan Wurtele, da Universidade da Califórnia, coautor do estudo publicado na revista Nature.

Essa antimatéria recém-criada só existe até atingir um átomo de matéria normal na atmosfera inferior. No entanto, a antimatéria pode ser sintetizada sob condições controladas, como no experimento ALFA.

O anti-hidrogênio estava contido em uma câmara de vácuo cilíndrica e mantido no lugar por um campo magnético. Os pesquisadores reduziram o campo magnético para liberar a antimatéria e verificar se ela se afastaria da gravidade. Ela se comportou exatamente como o hidrogênio nas mesmas condições.

“Esse resultado foi previsto pela teoria e por experimentos indiretos... Mas nenhum grupo jamais fez um experimento direto onde a antimatéria é lançada para ver em que direção ela cai”, disse o físico da UC Berkeley e coautor do estudo, Joel Fajans.

Quando Einstein desenvolveu sua teoria geral da relatividade – uma explicação abrangente da gravidade –, ele tratou toda a matéria como equivalente, o que significa que a antimatéria reagiria da mesma forma que a matéria. A antimatéria só foi descoberta formalmente em 1932.

“Acredito que isso seja uma prova do poder da relatividade geral e seus princípios de equivalência”, disse o físico e coautor do estudo William Bertsche, da Universidade de Manchester, no Reino Unido, que conduziu os experimentos no CERN.

Ao demonstrar que a antimatéria e a matéria são atraídas pela gravidade, o experimento descartou uma possível explicação para a escassez anterior de antimatéria: que ela foi repelida para o outro lado do Big Bang.

Por fim, o físico Fajans chegou à seguinte conclusão: “Não importa quão boa seja a teoria, a física ainda é uma ciência experimental”.

Hoang Hai (de acordo com CERN, UNSF, Reuters)

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