antimatéria

A antimatéria é a matéria relativa às antipartículas. Definiu-se antipartícula como sendo aquela que reagindo com a partícula "espelho" se aniquilaria. Estes conceitos derivam da Física Quântica Relativista, que leva a associar a cada partícula uma antipartícula, tendo a mesma massa e o mesmo spin e os números quânticos aditivos (carga elétrica, números bariónico e leptónico, estranheza, etc.) de igual valor absoluto mas de sinal contrário (simétrico). Assim, ao eletrão de carga negativa aparece associado o positrão, com a mesma massa e o mesmo spin, mas com carga positiva. De igual modo, ao protão, de carga elétrica positiva, está associado o antiprotão, de carga elétrica negativa.

A carga elétrica é, sem dúvida, um dos números quânticos mais familiares, no entanto outros terão que ser considerados. Por exemplo, o neutrão e o antineutrão, partículas com o mesmo spin e ambas neutras, distinguem-se uma da outra pelo facto de terem números bariónicos simétricos (o momento magnético é simétrico). Partículas cujos números quânticos aditivos sejam nulos coincidirão com as suas antipartículas - é o caso do a ⁰.
A organização destas antipartículas seria análoga à das partículas, ou seja, a partir de antiprotões e positrões formar-se-iam antiátomos. Propriedades químicas e óticas seriam comuns à matéria e à antimatéria.

A existência da antimatéria foi prevista pelo físico britânico Paul Dirac em 1930, a partir da sua equação relativista do eletrão. Em 1932, Anderson, ao trabalhar com raios cósmicos, descobriu uma partícula que foi identificada com o positrão. Atualmente tais previsões teóricas têm sido amplamente confirmadas nos grandes aceleradores de partículas, onde estas são produzidas abundantemente. No entanto, para além da sua observação em laboratórios de Física das Altas Energias, estas partículas nunca foram observadas na Natureza, para além da deteção de antiprotões, cuja existência teria sido devida à colisão no meio interestelar entre protões de alta energia e núcleos atómicos. Os raios cósmicos são dos mais importantes elementos de que dispomos para a deteção de antimatéria: seria muito interessante a deteção de um antinúcleo; por exemplo, núcleos de anticarbono seriam um argumento de peso a favor da existência algures de antiestrelas, onde tais antinúcleos teriam sido produzidos.

Se de facto existe antimatéria no nosso Universo, então ela não existe em quantidade suficiente para se tornar importante do ponto de vista astrofísico, ou então se existir em quantidade significativa deverá certamente estar situada a distâncias consideráveis, isto é, fora do nosso horizonte de partícula.