En el universo de «Star Trek», la nave espacial Enterprise se lanza a través del espacio utilizando un motor warp que aprovecha la antimateria. Baste decir que esta tecnología todavía se encuentra en el ámbito de la ciencia ficción.

Pero los científicos están dando pasos importantes hacia una mejor comprensión de la antimateria. Los investigadores dijeron el miércoles que han demostrado por primera vez que la antimateria responde a la gravedad de la misma manera que lo hace la materia (cayendo, como se esperaba) en un experimento que una vez más apoyó la teoría de la relatividad general del físico Albert Einstein.

Todas las cosas que conocemos (planetas, estrellas, caniches, piruletas) están hechas de materia ordinaria.

La antimateria es el misterioso gemelo de la materia ordinaria, que tiene la misma masa pero la carga eléctrica opuesta. Casi todas las partículas subatómicas, como los electrones y los protones, contienen una contraparte de antimateria. Mientras que los electrones tienen carga negativa, los antielectrones, también llamados positrones, tienen carga positiva. Asimismo, mientras los protones tienen carga positiva, los antiprotones tienen carga negativa.

Según la teoría actual, la explosión del Big Bang que inició el universo debería haber producido cantidades iguales de materia y antimateria. Sin embargo, este no parece ser el caso. Parece haber muy poca antimateria y casi ninguna en la Tierra. Es más, la materia y la antimateria son incompatibles. Si se tocan, explotan, fenómeno llamado aniquilación.

El experimento fue realizado en el Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN) en Suiza por investigadores de la colaboración internacional Aparato de Física Láser Antihidrógeno (ALPHA). Incluían el isótopo antihidrógeno de la materia, que es el elemento más ligero.

«En la Tierra, la mayor parte de la antimateria natural se produce a partir de rayos cósmicos (partículas energéticas del espacio) que chocan con átomos en el aire y crean pares de antimateria», dijo el físico Jonathan Wortley de la Universidad de California, Berkeley, coautor del estudio. Del estudio publicado en la revista naturaleza.

Esta antimateria recién creada sólo dura hasta que choca con un átomo de materia ordinaria en la atmósfera inferior. Sin embargo, la antimateria se puede producir en condiciones controladas, como en el experimento ALPHA, que utilizó antihidrógeno creado en el CERN.

El antihidrógeno estaba contenido dentro de una cámara de vacío cilíndrica y atrapado por campos magnéticos en la parte superior e inferior. Los investigadores redujeron los campos magnéticos para liberar la antimateria con el fin de observar si caería o no una vez apareciera el efecto gravitacional. Lo hizo, comportándose como el hidrógeno en las mismas condiciones.

“Este resultado fue predicho mediante teoría y experimentos indirectos que se basaban en fenómenos ocultos. Pero ningún grupo ha realizado un experimento directo en el que simplemente se dejara caer antimateria para ver en qué dirección caería, dijo Joel Fagans, físico de la Universidad de California, Berkeley y coautor del estudio.

«Nuestro experimento descarta otras teorías que requieren que la antimateria -‘antigravedad’- aumente en el campo gravitacional de la Tierra», añadió Wortelli.

Si bien Einstein ideó su teoría de la relatividad general (una explicación integral de la gravedad) antes del descubrimiento de la antimateria en 1932, trató toda la materia como equivalencia, lo que significa que se esperaba que la antimateria respondiera a las fuerzas gravitacionales de la misma manera que la materia.

¿Pero qué pasa si la antimateria desafía las expectativas?

«Esto habría sido una gran sorpresa, porque «es muy inconsistente con muchas teorías». Colaboración Alfa.

«Creo que esto es una prueba del poder de la relatividad general y sus principios de equivalencia», añadió Bertschi.

Los científicos todavía están desconcertados por la escasez de antimateria en el universo observable. Por ejemplo, no hay indicios de que las galaxias estén formadas por antimateria.

«La ausencia casi total de antimateria natural es una de las grandes cuestiones a las que se enfrenta la física», dijo Wortelli.

Al demostrar que la antimateria y la materia son atraídas gravitacionalmente, el experimento descartó una posible explicación para la escasez de antimateria, que es que repele gravitacionalmente la materia durante el Big Bang.

«No importa cuán hermosa sea la teoría, la física es una ciencia experimental», dijo Fagans.