Divulgación Teoría Propia

[gigoloaunt]

Bien, soy aficcionado a la ciencia, sin ningún tipo de estudio superior, pero como dijo Einstein: "La imaginación es más importante que el conocimiento". Basandome en esto voy a dar mi teoría personal acerca de la materia. Opinad que os parece. La reflexión es:

Si la antimateria y la materia, al entrar en contacto, desaparecen en forma de energía; con el paso del tiempo existirá menos cantidad de materia y antimateria y habrá más energía. ¿Se puede revertir el proceso de alguna manera (hipotética)?

E = mc2


Si desparece toda la materia del universo transformándose en energía, esa energía no iría a ningun lado, por lo que la materia podría crearse desde un equivalente determinado de energía. ¿Qué os parece?

[Entro]

Re: Teoría Propia

Bien, soy aficcionado a la ciencia, sin ningún tipo de estudio superior, pero como dijo Einstein: "La imaginación es más importante que el conocimiento". Basandome en esto voy a dar mi teoría personal acerca de la materia. Opinad que os parece. La reflexión es:

Si la antimateria y la materia, al entrar en contacto, desaparecen en forma de energía;

Esto no ocurre siempre que la materia y la antimateria entran en contacto. Es uno de los posibles modos de "interactuar", quizás el predominante, pero no el único.

con el paso del tiempo existirá menos cantidad de materia y antimateria y habrá más energía.

Si, justo eso es lo que pasó en el origen del universo, pero da la casualidad de que no había la misma cantidad de materia que de antimateria.

¿Se puede revertir el proceso de alguna manera (hipotética)?

Se puede, con colisiones de dos fotones se pueden crear pares de materia-antimateria.

Si desparece toda la materia del universo transformándose en energía, esa energía no iría a ningun lado, por lo que la materia podría crearse desde un equivalente determinado de energía. ¿Qué os parece?

Que hay que tener en cuenta entonces la expansión del universo, lo que haría que los fotones dejaran de tener la capacidad de generar pares. La expansión hace que los fotones sean cada vez menos energéticos. Y hay un umbral energético en las colisiones de fotones para la creación de pares que no puede bajar de aproximadamente dos veces la masa del electrón... (aunque también se podrían generar neutrinos que son menos másicos, pero el problema es el mismo.)

Un saludo.

[_FoX_]

Re: Teoría Propia

La fórmula:

$E = mc^2$

Te da una equivalencia entre materia y energía. Esto quiere decir que con muy poca masa, se puede liberar gran cantidad de energía, por el elevado valor de la constante $c$ de $300.000.000 \frac{m}{s}$. Por lo tanto, con solo $1 kg.$ de materia, puedes obtener un explosivo equivalente a 22.000.000.000 kg de TNT (22 megatones de TNT).

Por ejemplo, esta ecuación permitió crear la bomba atómica, con isótopos radiactivos de Uranio (Uranio 235), que es un isótopo bastante inestable, que con un ligero toque de un neutrón crea fácilmente elementos más livianos como el bario. Esto ocurre ya que se pueden dividir los núcleos atómicos (fisión nuclear), liberando la fuerza nuclear fuerte (gluones).

Ahora, también con energía se puede crear una fusión nuclear, por ejemplo para el proceso de la bomba de hidrógeno y así volver a formar materiales más pesados.

Pero aún así, uno de los dilemas de la física es lograr dilucidar la naturaleza y origen de la masa, para ello los físicos del modelo estándar recurren a una partícula llamada "El Bosón de Higgs".

Es la única partícula del modelo estándar que no ha sido observada hasta el momento, pero desempeña un rol importante en la explicación del origen de la masa de otras partículas elementales, en particular la diferencia entre el fotón (sin masa) y los bosones W y Z (relativamente pesados). Las partículas elementales con masa y la diferencia entre electromagnetismo (causado por los fotones) y la fuerza débil (causada por los bosones W y Z) son críticos en muchos aspectos de la estructura microscópica (y así macroscópica) de la materia. Con esto, si la partícula existe, el bosón de Higgs tendría un enorme efecto en la física y el mundo de hoy.

El LHC dentro de unos meses, intentará descubrir esta partícula, la que también llaman coloquialmente como: "La partícula de Dios".

Referencias:

http://es.wikipedia.org/wiki/Bos%C3%B3n_de_Higgs
http://es.wikipedia.org/wiki/Interacci%C3%B3n_nuclear_fuerte

Saludos!

[pod]

Re: Teoría Propia

Bien, soy aficcionado a la ciencia, sin ningún tipo de estudio superior, pero como dijo Einstein: "La imaginación es más importante que el conocimiento".

Mentía. ¿Sin conocimiento, como vas a saber si lo que imaginas tiene sentido? ¿O si ya ha sido probado por otras personas antes?

Si la antimateria y la materia, al entrar en contacto, desaparecen en forma de energía;

Esto no es del todo correcto... no puede existir "energía" así por que sí. La energía es una propiedad de los campos y partículas.

Como ha dicho Entro, el canal de desintegración más importante de la mayor parte de pares partícula+antipartícula es la desintegración en fotones (por que es una de las partículas más ligeras que existen), pero hay muchos más, y son muy importantes para colisiones muy energéticas (por suerte, sino no serviría de nada hacer aceleradores).

con el paso del tiempo existirá menos cantidad de materia y antimateria y habrá más energía. ¿Se puede revertir el proceso de alguna manera (hipotética)?

Eso sería correcto... si en el universo quedara algo de antimateria.

Como te ha dicho Entro, en el big bang apareción una enorme cantidad de partículas, el universo era increíblemente denso. Había prácticamente tantas partículas como antipartículas, así que paulatinamente se fueron desintegrando todas en fotones. Pero, por casualidad, había un poco más de materia que de antimateria, y eso es lo que queda hoy en día. Para que te hagas una idea, los fotones procedientes de esas desintegraciones son, en cantidad, $10^9$ veces más numerosos que las partículas que nosotros llamamos materia.

De hecho, comprender por qué había más materia que antimateria (es decir, por qué aun quedan algunas partículas en el universo que no sean fotones de la radiación de fondo) es uno de los problemas abiertos actualmente.

Si desparece toda la materia del universo transformándose en energía, esa energía no iría a ningun lado, por lo que la materia podría crearse desde un equivalente determinado de energía. ¿Qué os parece?

No es tan fácil. Para empezar, tienes un montón de leyes de conservación que se tienen que cumplir. En resumen, no puedes "crear materia" sin "crear antimateria", así que estaríamos en las mismas. Además, a bajas energías (y cada vez la energía es más baja, devido a la expansión), la reacción de dos fotones para producir un par de partícula-antipartícula es muy improbable.

[gigoloaunt]

Re: Teoría Propia

Muy buenas respuestas. ¿Los fotones son considerados materia? ¿De que está compuesta la antimateria a nivel cuántico? ¿Existe alguna particula "opuesta" al neutrón?

Muchas Gracias.

[carroza]

Re: Teoría Propia

¿Los fotones son considerados materia?

Esa es una buena pregunta. A energías bajas, los componentes estables de
la naturaleza pueden dividirse en materia (hecha de protones, neutrones y electrones), la antimateria (ver la pregunta siguiente) y de radiación (hecha de fotones).
A energías altas, todos se entremezclan, se producen otras partículas (piones, W, Higgs,...) y no tiene mucho sentido la clasificación en materia, antimateria y radiación. Todo sería "materia" en sentido amplio.

¿De que está compuesta la antimateria a nivel cuántico?

A nivel microscópico, la antimateria se compone de antiprotones, antineutrones y positrones. A su vez, los antiprotones y antineutrones están hechos de antiquarks.

¿Existe alguna particula "opuesta" al neutrón?

Si, el antineutrón. Tiene carga nula, momento magnético opuesto al del neutrón, y una propiedad llamada número bariónico, que vale -1 (+1 para el neutrón).

[Entro]

Re: Teoría Propia

¿De que está compuesta la antimateria a nivel cuántico?

De exactamente lo mismo que la materia, a nivel cuántico ambas cosas son excitaciones admisibles de un determinado campo, según corresponda. Así que teoricamente la materia y la antimateria no son más que versiones especulares de una excitación de un campo.

[gigoloaunt]

Re: Teoría Propia

Muchísimas gracias por todo.

De todo esto me surge una duda. ¿Afecta la gravedad de un cuerpo formado de materia sobre otro formado de antimateria de la misma manera que si estuviese formado por materia? Es decir. ¿si una pelota de fútbol formada por antimatería (es decir, un anti-balón, jeje), se dirige hacia la tierra, el campo gravitatorio le afectaría igual que si el balón fuese el que usa el Valencia?

Gracias.

[Entro]

Re: Teoría Propia

Exactamente la misma, porque la energía no sabe de materia o antimateria, y es la energía de un sistema la que determina sus propiedades gravitatorias. Así que materia y antimateria se comportan igual frente a la gravedad.