Pesquisas demonstram que o gênio Albert Einstein estava certo sobre a antimatéria.

No entanto, os cientistas estão fazendo progressos significativos rumo 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 da relatividade geral do brilhante físico Albert Einstein.

Pesquisas mostram que o gênio de Albert Einstein estava correto na área da matéria (Figura 1). — Simulação de átomos de anti-hidrogênio caindo dentro do dispositivo ALPHA-g no Centro Europeu de Pesquisa Nuclear (CERN) em Genebra, Suíça. Foto: Fundação Nacional de Ciência dos EUA.

Como sabemos, tudo o que vemos, desde planetas e estrelas até poodles e pirulitos, é feito de matéria comum. A antimatéria, por outro lado, é a misteriosa gêmea da matéria comum, tendo a mesma massa, mas cargas elétricas opostas.

Quase todas as partículas subatômicas, como elétrons e prótons, possuem antipartículas correspondentes. Enquanto os elétrons possuem carga negativa, os antielétrons, também chamados de pósitrons, possuem carga positiva. Da mesma forma, enquanto os prótons são carregados positivamente, os antiprótons são carregados negativamente.

De acordo com 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 praticamente nenhuma na Terra. Além disso, matéria e antimatéria são incompatíveis. Se entrassem em contato, explodiriam.

O experimento foi conduzido no Centro Europeu de Pesquisa Nuclear (CERN), na Suíça, por pesquisadores do grupo colaborativo de Física de Laser de Antihidrogênio (ALPHA). Ele envolveu o equivalente de antimatéria do hidrogênio, o elemento mais leve.

"Na Terra, a maior parte da antimatéria que ocorre naturalmente é criada por raios cósmicos — partículas portadoras de energia vindas do espaço — que colidem com átomos na atmosfera e formam pares de antimatéria e matéria", disse o físico Jonathan Wurtele, da Universidade da Califórnia, coautor do estudo publicado na revista Nature.

Essa antimatéria recém-criada só existe até entrar em contato com um átomo normal na baixa atmosfera. No entanto, a antimatéria pode ser sintetizada sob condições controladas, como no experimento ALPHA.

O anti-hidrogênio foi 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 observar se ela cairia sob a ação da gravidade. Seu comportamento foi semelhante ao do hidrogênio sob as mesmas condições.

"Este resultado foi previsto pela teoria e por experimentos indiretos... Mas nenhum grupo jamais havia realizado um experimento direto no qual a antimatéria fosse solta para ver em que direção ela cairia", disse o físico Joel Fajans, coautor do estudo na UC Berkeley.

Quando Einstein formulou a teoria da relatividade geral — uma explicação abrangente da gravidade — ele considerou toda a matéria equivalente, o que significava que a antimatéria reagiria como a matéria. A antimatéria só foi oficialmente descoberta em 1932.

O físico e coautor do estudo, William Bertsche, da Universidade de Manchester, na Inglaterra, que conduziu os experimentos no CERN, disse: "Acho que isso é uma prova do poder da relatividade geral e de seus princípios equivalentes."

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

Por fim, o físico Fajans concluiu: "Por melhor que seja a teoria, a física continua sendo uma ciência experimental."

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

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