A substância mais cara do universo:uma visão geral
Quando solicitadas a nomear o material mais caro, a maioria das pessoas pensa em ouro, platina ou petróleo. No entanto, a substância mais cara do mundo real é a antimatéria, uma forma de matéria cuja produção é tão cara que desafia o orçamento convencional.
O que é antimatéria?
A antimatéria consiste em antipartículas – contrapartes espelhadas de partículas comuns que compartilham a mesma massa e rotação, mas carregam carga elétrica e momento magnético opostos. Para cada elétron existe um pósitron; para cada próton, um antipróton; e para cada nêutron, um antinêutron. Quando a matéria e a antimatéria se encontram, aniquilam-se, libertando intensa energia de raios gama.
O universo contém matéria e antimatéria, mas uma pequena assimetria deixou mais matéria do que antimatéria após o Big Bang, permitindo que o cosmos sobrevivesse. Essa assimetria é uma das maiores questões sem resposta da física.
Por que a antimatéria é tão cara?
A produção de antimatéria em aceleradores de partículas é um processo extraordinariamente intensivo em energia. Estima-se que um único grama de antiprótons custe cerca de 62,5 biliões de dólares, de acordo com um estudo da NASA, enquanto um físico do CERN sugeriu que uma amostra de 1/100 nanogramas poderia valer um quilograma de ouro – aproximadamente 5,8 quatriliões de dólares por grama. Estes números excedem em muito o PIB global, ilustrando a escala impressionante do custo.
Dois fatores-chave determinam o preço:o rendimento minúsculo por unidade de investimento e a dificuldade de armazenar a antimatéria antes que ela seja aniquilada. Os aceleradores atuais podem gerar apenas pequenas quantidades de antimatéria, e a maior parte dela é perdida antes de poder ser coletada.
Como a antimatéria é produzida?
A primeira criação bem-sucedida de antiprótons ocorreu em 1955 no Bevatron, um acelerador de última geração do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley. Em 1995, o CERN produziu o primeiro átomo de anti-hidrogênio. No entanto, estes átomos foram aniquilados em microssegundos, impedindo o estudo a longo prazo.
Para superar isso, o CERN construiu o Antiproton Decelerator (AD), que retarda os antiprótons usando um poderoso campo elétrico. O AD armazenou com sucesso o anti-hidrogênio por até 16 minutos, permitindo investigações detalhadas de suas propriedades e estabelecendo bases para métodos de produção futuros mais eficientes.
Apesar destes avanços, a energia necessária para produzir e conter a antimatéria continua a ser um grande obstáculo. Até que ocorra um avanço na eficiência da produção, a antimatéria continuará a ser a substância mais cara do universo.
