En este blog he tratado varias veces el tema de la antimateria, como en esta entrada en la que explicaba qué es, en esta otra donde hablaba de los materiales más caros y esta otra en la que mencionaba cuáles son los materiales más mortíferos. Como podréis comprobar si leéis los artículos (guiño, guiño), la antimateria es un material bastante extremo y, por tanto, interesante.
En resumidas cuentas, la antimateria es la versión de la materia ordinaria que tiene propiedades opuestas.
Por ejemplo, los protones que contienen los núcleos de los átomos que componen nuestro cuerpo tienen carga positiva, pero los anti-protones tienen carga negativa. Los electrones tienen carga negativa pero su versión en antimateria, los positrones, tienen carga positiva. También hay antineutrones que, pese a que no tienen carga eléctrica, difieren de los neutrones ordinarios porque su número bariónico es -1 en lugar de +1 (lo sé, lo sé, tengo pendiente hablar de partículas subatómicas).
O sea, que un átomo de antimateria tendría esta pinta:
Y… Bueno, no hay muchas más diferencias. Aunque pueda parecer extraño para un material que parece sacado de una novela de ciencia-ficción, la antimateria en sí no tiene ninguna otra propiedad emocionante. Como explico en mi libro «El universo en una taza de café» (disponible en España y México en librerías y a través de internet, tanto en formato físico como electrónico, guiño, guiño), en su día se pensó que la antimateria podía poseer propiedades antigravitatorias y que tal vez formaba parte de la cola de los cometas. Por supuesto, hoy sabemos que no es así.
Algo más interesante es lo que ocurre cuando la materia y la antimateria se encuentran: ambas se desintegran y el 100% de su masa se convierte en energía (en forma de rayos gamma, para ser más concretos). En comparación, sólo el 0,7% de la masa fusionada se convierte en energía durante las reacciones de fusión nuclear que hacen brillar las estrellas y estallar nuestras bombas termonucleares.
La explosión de una bomba termonuclear durante la prueba Castle Bravo en 1954. De haber contenido antimateria en lugar de hidrógeno, hubiera liberado 140 veces más energía.
Pero, por fascinante que parezca, la existencia de antimateria tiene su parte incómoda: las teorías actuales que describen la formación del universo predicen que durante el Big Bang habría aparecido la misma cantidad de materia que de antimateria. Esto significa que la materia y la antimateria se deberían haber aniquilado mutuamente casi en el momento de su formación. En este escenario, toda la materia que ha dado lugar a estrellas, planetas y seres inteligentes que se están preguntando cómo diablos pueden existir hubiera sido desintegrada poco después del nacimiento del universo… Y no estaría aquí escribiendo esta entrada.
Ya, bueno, pero deberías tener en cuenta que el Big Bang es sólo una teor…
Para el carro, voz cursiva, que te veo las intenciones. En esta entrada y esta otra hablé sobre la teoría del Big Bang y todas las pruebas que señalan que, en efecto, parece que va bien encaminada a la hora de describir el origen del universo.
Dicho esto, partiendo de la suposición de que las predicciones actuales sobre la formación del universo son correctas, ¿adónde habría ido a parar toda esa supuesta antimateria?
Se han sugerido varias soluciones a este problema, entre ellas que exista algún fallo en nuestras teorías y que, por algún motivo, el Big Bang favoreció la creación de materia más que la de antimateria. En este caso, al principio se habría creado un poco más de materia que de antimateria y toda la materia contenida en el universo actual sería el exceso de materia que sobró después de que el resto se desintegrara. También puede ser que aún no entendamos del todo las propiedades de la antimateria y que durante la formación del universo ni siquiera se formara una cantidad considerable de ésta. En ambos casos, la cantidad de antimateria que contendría el universo en la actualidad sería prácticamente nula.
Pero existe una tercera posibilidad que, aunque no es necesariamente la más plausible, desde luego es la más interesante: que durante el Big Bang apareciera la misma cantidad de materia que de antimateria, pero que la rápida inflación del universo las separara tan deprisa que evitó que entraran en contacto y se aniquilaran. En este escenario, la antimateria hubiera seguido evolucionando por su cuenta en su propio rincón del universo, igual que la materia ordinaria, formando nubes de gas de antihidrógeno y antihelio que terminarían por dar lugar a galaxias de antimateria, con sus propias estrellas y sus planetas. Si este fuera el caso, entonces sería posible que una gran cantidad de las galaxias que vemos a través de nuestros telescopios estuviera en realidad compuestas por antimateria.
¿¡QUÉ DICES!? ¡¿Y lo están?!
Bueno, es una pregunta más difícil de responder de lo que parece.
¿Cómo que es difícil? ¿No se ve con un telescopio? Seguro que un compuesto químico formado por átomos de antimateria tiene el color contrario que uno compuesto por materia ordinaria o algo así, ¿no?
Hmmmmm, no. Será mejor que contextualicemos todo esto un poco.
En primer lugar, aún no hemos podido observar qué aspecto tiene la antimateria a nivel macroscópico porque, de momento, hemos podido producir muy poca: incluso si usáramos toda la energía que genera el mundo anualmente para generar antimateria en nuestros aceleradores de partículas, tardaríamos 10 millones de años en producir un sólo kilo de esta sustancia. Para empeorar las cosas, sólo la hemos conseguido mantener confinada unos minutos antes de que toque algo y se desintegre.
Por otro lado, volviendo al tema del color de la antimateria, no hay ningún motivo para pensar que, por ejemplo, una Tierra hecha de antimateria tuviera un aspecto distinto, ya que lo que determina el color de las cosas es la interacción de la luz con los átomos. Como los fotones tienen carga neutra, les da igual que un átomo esté formado por un núcleo positivo rodeado de cargas negativas o de un núcleo negativo con cargas positivas. Al final, el resultado tras interaccionar con él será el mismo.
De la misma manera, los fotones emitidos por la antimateria no se diferencian de los emitidos por la materia ordinaria. En realidad, técnicamente los antifotones sí que existen, pero son exactamente iguales que los fotones a los que estamos acostumbrados. Y, por supuesto, cuando hablo de fotones no sólo me refiero a la luz visible: cualquier tipo de radiación electromagnética emitida por una estrella hecha de antimateria (o cualquier otro objeto) será indistinguible de la emitida por la materia ordinaria.
El espectro electromagnético de un elemento formado por partículas de antimateria también debería ser idéntico al del mismo elemento hecho de partículas ordinarias, así que observar las líneas espectrales de una estrella nos permite conocer su composición química, pero no nos dirá si está compuesta de materia o de antimateria. Y, claro, como he comentado, el campo gravitatorio de un objeto hecho de antimateria será idéntico al de uno compuesto por materia ordinaria, así que eso tampoco nos va a dar ninguna pista.
Entonces estamos cascados, ¿no? Si las ondas electromagnéticas y, de manera más reciente, las ondas gravitacionales, son las únicas herramientas que tenemos para estudiar el universo, ¿cómo se supone que vamos a detectar la antimateria, si no podemos distinguirla de la materia ordinaria en ninguno de los dos casos?
No te preocupes, voz cursiva, que por suerte a los astrónomos aún les quedan un par de ases bajo la manga que podrían permitirles saber si alguna de esas galaxias lejanas que tenemos frente a nuestras narices está hecha de antimateria.
Uno de ellos es el análisis de los rayos cósmicos.
Representación de un rayo cósmico provocando una cascada de partículas al interaccionar con la atmósfera. (Fuente)
Los rayos cósmicos son partículas cargadas con una energía muy alta que vagan por el espacio. Si su trayectoria es la adecuada, terminan llegando hasta la Tierra y haciendo acto de presencia al estrellarse contra alguno de nuestros detectores o al hacer que los gases de la atmósfera se descompongan y/o emitan luz al chocar contra ellos. El responsable de la alta energía de estas partículas es la velocidad a la que se mueven, ya que se suelen desplazar a entre el 43% y el 99,6% de la velocidad de la luz (aunque los hay mucho más rápidos y energéticos, como la partícula «Oh-My-God» de la que hablaba en esta entrada).
No se conoce el origen exacto de estas partículas tan extremas, pero acelerar partículas hasta estas velocidades requiere la intervención de un fenómeno muy energético. Es por eso que los candidatos principales de su emisión son las supernovas y la actividad cercana a los agujeros negros del centro de las galaxias.
Sagitario A*, el núcleo activo de la Vía Láctea. (Fuente)
En cuanto a su «composición», el 89% de los rayos cósmicos que llegan hasta la Tierra son simples protones. Núcleos de hidrógeno sin un electrón que los acompañe, vaya. El 10% son núcleos de helio, formados por dos protones y dos neutrones, y el 1% restante se corresponde con elementos más pesados.
Y aquí viene lo importante: detectar un sólo núcleo de antihelio cerca de la Tierra sería una señal muy convincente de que podrían existir galaxias hechas de antimateria ahí fuera.
Eh, eh, eh, eh, acabas de pasar de 0 a 100 en una décima de segundo. ¿Por qué antihelio? ¿Por qué no antirpotones, que son mucho más abundantes?
Porque los antiprotones (núcleos de antihidrógeno) se forman de manera natural en las capas altas de la atmósfera terrestre debido al bombardeo constante de la radiación cósmica. Incluso los rayos que tienen lugar durante las tormentas crean antimateria de manera indirecta, que sale disparada hacia el espacio.
O sea que, como los antiprotones no llegan hasta la Tierra con un cartelito en el que pone si vienen de una galaxia lejana o han sido creados en nuestra propia atmósfera, no son una prueba convincente.
Pero, por otro lado, es extremadamente improbable que un fenómeno natural cerca de la Tierra produzca un núcleo de antihelio, una estructura estable, formada por dos antiprotones y dos antineutrones. La probabilidad de que uno de estos núcleos más complejos se forme cerca de la Tierra es tan increíblemente baja, que si detectáramos un sólo núcleo de antihelio en nuestras inmediaciones no cabría más remedio que asumir que ha llegado hasta nosotros desde alguna galaxia lejana, donde habría sido propulsado en nuestra dirección por un fenómeno muy energético (como la explosión de una estrella de antimateria en forma de supernova) hace millones de años.
No sé, eh, Ciencia de Sofá. Todo esto me parece demasiado fantasioso y no sé si tomarte en serio.
Pues coméntale eso a la NASA, que se ha tomado la idea suficientemente en serio como para invertir 2.000 millones de dólares en la construcción de un aparato que está acoplado a la Estación Espacial Internacional y que está buscando ese núcleo de antihelio que nos daría tantas pistas sobre el origen del universo. No te ofendas, pero me fío más del criterio de la NASA que del tuyo, voz cursiva.
Bueno, pero ese proyecto también hace otras cosas, ¿me equivoco?
Vale, ahí me has pillado.
El caso es que las partículas que forman los rayos cósmicos tienen carga eléctrica, así que pueden ser desviadas por un campo magnético. Los núcleos de los átomos de antimateria, al tener la carga contraria a la materia ordinaria, serán desviados en la dirección opuesta en presencia de un campo magnético.
En este caso en la imagen se habla de electrones y positrones, pero a el principio es el mismo en el caso de los núcleos atómicos de materia y antimateria. (Fuente)
Y este es el principio que usa el Alpha Magnetic Spectrometer 02 (AMS-02), montado en la Estación Espacial Internacional, para detectar núcleos de antihelio: cuenta con un aro magnético desvía los rayos cósmicos que pasan a través de él y registra la dirección en la que lo hacen. Midiendo la masa de la partícula y conociendo su carga, puede saber si ha detectado materia o antimateria, si se trata de un núcleo atómico y si ese núcleo atómico es de antihelio o de una partícula de antimateria más ligera.
Hmmmm… ¿Y ha encontrado alguno?
Pues… No, de momento no ha detectado ningún núcleo de antihelio.
¿Ves? ¡Y decías que te fías más de la NASA que de mí! ¡Craso error!
Espera, espera. Por supuesto, no haber detectado ningún núcleo de antihelio podría significar que no hay galaxias de antimateria… Pero también podría ser que sí que existieran, pero que sólo una porción minúscula de los núcleos de antimateria que están lanzando al espacio llegan hasta nosotros, lo que haría su detección muy improbable.
Y esto tiene sentido, porque debes tener en cuenta que un átomo de antihelio que saliera despedido de otra galaxia tendría muchas probabilidades de desintegrarse por el camino al interaccionar con la materia ordinaria. No es una idea descabellada, teniendo en cuenta que podemos estar separados de estas galaxias por miles de millones de años luz. Además, el propio hecho de que los rayos cósmicos tengan carga eléctrica los hace muy susceptibles a ser desviados por un campo magnético, lo que dificulta aún más que uno de ellos pueda llegar hasta el interior del sistema solar.
En resumen: en caso de que existan galaxias de antimateria, cabría esperar que muy pocos núcleos de antihelio lleguen hasta nosotros, así que no podemos descartar la posibilidad sólo porque aún no hayamos detectado ninguno. A menos que otra línea de estudio demuestre que, por la razón que sea, no pueden existir galaxias de antimateria, el hecho de que aún no hayamos detectado núcleos de antihelio no nos permite descartar la idea por completo.
Pftz, pues menudo fiasco… ¿Y qué se supone que tenemos que hacer mientras tanto? ¿En serio no hay otra manera de detectar la antimateria?
Bueno, la colisión entre una galaxia de materia y otra de antimateria sería un evento que desde luego no pasaría desapercibido. De hecho, los astrónomos están observando colisiones entre cúmulos de galaxias lejanos en busca de señales de la emisión de grandes cantidades de rayos gamma que cabría esperar si estuvieran interaccionando grandes masas de materia y antimateria.
Uno de los cúmulos estudiados, donde no se han encontrado señales de antimateria. (Fuente)
Pero, de momento, en este campo tampoco ha habido suerte: no hay señal de que ninguna de las galaxias que se han estudiado estén compuestas por antimateria.
En definitiva, ¿podría ser que regiones enteras del universo estuvieran compuestas por un tipo de materia que se desintegra junto con la materia ordinaria que entra en contacto con ella?
Hay que decir que, de momento, parece que la idea está bastante descartada y que seguramente en el universo no haya una cantidad significativa de antimateria, pero los astrónomos tienen la mente abierta ante la posibilidad. Sea como sea, será mejor que lo descubramos antes de que alguien ponga el pie sobre el primer planeta extragaláctico.
Pero aún no os vayáis, porque me falta ofreceros un pedazo de materia ordinaria que os podría interesar.
36 comments
Ante todo gracias por el post, estupendo como siempre.
Creo que cometes un error cuando dices «los antifotones sí que existen, por son …..» ¿No debería ser «los antifotones sí que existen, pero son..?
Nunca se me había ocurrido pensar que pudiera verse un objeto creado de antimateria. Pensaba (erróneamente) que el mero hecho de ver el antiobjeto lo desharía. Me doy cuenta del error. En el caso de que existieran universos de antimateria, podría haber un ser vivo hecho de antimateria en este mismo momento escribiendo en un Pc sobre este mismo tema. En una cámara de vacío podríamos vernos, pero si nos abrazáramos sería mortal para ambos.
Sobrecogedor
¡Corregido, muchas gracias! Sí, la verdad es que le da un nuevo sentido a esa idea de que nunca llegues a conocer a tu pareja ideal porque vive en el otro lado del planeta y ni siquiera habla tu mismo idioma: «tu media naranja está en algún lugar del universo y podría estar compuesta de antimateria».
Lo mismo te escribo tonterías pero… si por casualidad la antimateria estuviera constituida por antigravitones (ya sé que no se ha encontrado ni el gravitón) y tuviese propiedades contrarias no podrías encontrar galaxias al repelerse la antimateria no?
saludos
Si había la misma cantidad de materia que de antimateria y la inflación fue tan rápida como para que no se aniquilaran mutuamente ¿No cabría esperar que no existan esas fronteras? Es decir, que la materia y la antimateria llevarían alejándose miles de millones de años y además cada vez más rápido. Me equivoco?
P.D. Humberto tío, déjalo ya
[…] ¿Es posible que existan galaxias hechas de antimateria? […]
Muy interesante el artículo como de costumbre, pero creo que en los siguientes párrafos donde dice «antihidrógeno» debería decir «antihelio»:
«Pero, por otro lado, es extremadamente improbable que un fenómeno natural cerca de la Tierra produzca un núcleo de antihelio, una estructura estable, formada por dos antiprotones y dos antineutrones. La probabilidad de que uno de estos núcleos más complejos se forme cerca de la Tierra es tan increíblemente baja, que si detectáramos un sólo núcleo de antihidrógeno en nuestras inmediaciones no cabría más remedio que asumir que ha llegado hasta nosotros desde alguna galaxia lejana, donde habría sido propulsado en nuestra dirección por un fenómeno muy energético (como la explosión de una estrella de antimateria en forma de supernova) hace millones de años.»
«Y este es el principio que usa el Alpha Magnetic Spectrometer 02 (AMS-02), montado en la Estación Espacial Internacional, para detectar núcleos de antihidrógeno: cuenta con un aro magnético desvía los rayos cósmicos que pasan a través de él y registra la dirección en la que lo hacen. Midiendo la masa de la partícula y conociendo su carga, puede saber si ha detectado materia o antimateria, si se trata de un núcleo atómico y si ese núcleo atómico es de antihelio o de una partícula de antimateria más ligera.»
«En resumen: en caso de que existan galaxias de antimateria, cabría esperar que muy pocos núcleos de antihelio lleguen hasta nosotros, así que no podemos descartar la posibilidad sólo porque aún no hayamos detectado ninguno. A menos que otra línea de estudio demuestre que, por la razón que sea, no pueden existir galaxias de antimateria, el hecho de que aún no hayamos detectado núcleos de antihidrógeno no nos permite descartar la idea por completo.»
Saludos
¡Muchas gracias, Alberto, corregido!
«…Seguro que un compuesto químico formado por átomos de antimateria tiene el color contrario que uno compuesto por materia ordinaria o algo así, ¿no? … »
tajajjjjjaaajjaaajajjaaaaaaajjjaajaaaaa, me mate de risa, tuve que dejar de leer
por favor, voz cursiva, tenes que subir un texto vos , comentado por ciencia de sofá xD
ps: muy buenos todos los artículos u.u
Hablando desde el total desconocimiento, si realmente existiesen galaxias enteras de antimateria, imagino que habría una zona llena de explosiones entre la última galaxia normal y la primera de antimateria? igual suena muy absurda la pregunta xD
¿Qué diferencia existe entonces entre un fotón y un antifotón?¿Podría darse el caso de que se aniquilen entre sí y por eso no vamos antimateria? (Sería completamente invisible por tanto para nosotros).
¿Y si fuera un ciclo del universo, y si antes de nuestro universo hubo otro de antimateria, el que dio resultado a este, y cuando este universo muera llegue otro de antimateria?
Más que tu media naranja, sería tu anti media naranja XD
en un documental de discovery decian que si el el binbang hubiera produccido la misma cantidad de materia que de antimateria toda se habria aniquilado y el universo nunca hubiera existido, pero por culpa de ese pequeño margen de error que produjo un poco mas de materia que de antimateria es que existe todo incluyendo nosotros, entonces vale pensar que la misma existencia del universo es una mera casualidad de la infinidad de casualidades que hizo que la materia cobrara vida en este planeta?
¡Gran artículo! Aquí va una pregunta descabellada: si hay galaxias y planetas compuestos de antimateria, ¿qué pasaría si el ser humano pusiese un pie en esos planetas? ¿Se desharía como una aspirina al contactar con la atmósfera y se convertiría en rayos gamma? ¿Habría alguna manera de evitarlo? Saludos
“ … los antiprotones (núcleos de antihidrógeno) se forman de manera natural en las capas altas de la atmósfera terrestre debido al bombardeo constante de la radiación cósmica …”
En efecto, la mayoría de los antiprotones que se detectan en la atmósfera proceden de la desintegración en un par protón-antiprotón de un fotón gamma muy energético, (energía superior a 1.9 GeV) y procedente de muy lejanos eventos cósmicos ultraenergéticos.
¿Y por qué si el fotón gamma ha viajado incontables años luz por el espacio va a desintegrarse justo en los pocos km de espesor que tiene la atmósfera? ¿Por qué no lo ha hecho antes?
Pues porque en el vacío, curiosamente, el fotón no puede desintegrarse, necesita la presencia de materia para conseguirlo.
Una demostración del porqué de ese interesante comportamiento se puede consultar aquí:
https://forum.lawebdefisica.com/entries/593-Imposibilidad-de-la-creaci%C3%B3n-de-pares-electr%C3%B3n-%E2%80%93-positr%C3%B3n-en-el-vac%C3%ADo
Alberto
abril 6, 2016 a las 3:11 pm
¿Qué diferencia existe entonces entre un fotón y un antifotón?¿Podría darse el caso de que se aniquilen entre sí y por eso no vamos antimateria? (Sería completamente invisible por tanto para nosotros).
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No existe fotón y anti fotón por muchas razones física.
Lo de fotón y anti fotón no son propiedades físicas en sí, sino modelos asumidos convencionalmente para completar desde la lógica matemática las fisuras físico experimentales y arman un muñeco lógico más grande, tal vez llamado Modelo Estándar de la física de partículas. Son convecciones para que las cuentas nos cuadren y crear modelos “físico filosóficos” más generales.
No conocemos que cosa son los electromagnéticos, que es como yo los llamo a veces (porque eso de onda y/o particular es temporal); solo decimos que están polarizados en esta o aquella dirección, pero eso es relativo a cada experimento concreto, pero de forma general no es una propiedad que permita distinguir un fotón de otro, porque arriba y abajo es una propiedad geométrica, que físicamente depende de donde tu estés.
Conocer que cosa es un fotón, es conocer su estructura interna y a partir de esa estructura interna nos salgan de forma natural lo que conocemos de ellos desde el exterior, lo que medimos cuando interactúan con otros entes físicos.
No conocemos como son internamente esos entes y todo lo que es un ente, tiene una estructura “vista desde lo interno”. Pero eso no le interesa a los físicos actuales, lo de ellos es darle rienda suelta a las matemáticas y crear metafísicas matemáticas esotéricas, con escaso sentido común físico, abandonando el método tradicional del que te hablo y que tantos resultados nos ha dado antes.
Mira, cuando una partícula y una antipartícula se aniquilan, tú puedes distinguir un fotón del otro (en sentido general), porque pueden tener direcciones diferentes, polarizaciones diferentes, trazas diferentes en un detector,… Tal vez de ahí podrías decir convencionalmente, si lo necesitaras así, que salió un fotón y aun antifotón.
Pero ahora, no hay forma humana, o mejor, para no ser categórico, a nadie se le ha ocurrido hacer que revoten en un espejo, supongamos y se encuentres de nuevo en un punto del espacio entre esos dos espejos, a ver si se aniquilan y por lo tanto decir que hay fotones y antifotones, sin un experimento parecido, es un poco peregrino actualmente, desde la física real.
Pero si ahora sacas esos fotones de ese contexto y “los pones frente a ti”, hasta donde sabemos en la actualidad, físicamente no hay forma de distinguir uno de otro, porque los fotones, como las demás particular idénticas, son indistinguibles unos de otros (solo los que trabajan en la corporación Planck, que mide CMB, Dios le ha dado esa gracia de distinguir fotones, pero los milagros son un acto de fe y la ciencia es muy limitada para poder estudiar y explicarnos los milagros, al menos por ahora); por lo que es poco probable que se aniquilen como partículas y si muestren su propiedades de ondas, superponiéndose y continuando su trayectoria, tal y como si no pasara nada. Pero igual, como no hay una evidencia concreta, especulo igual, no sé qué pasaría a priori. Y nadie lo sabe, por aquello de su naturaleza onda/corpúsculo.
Creo que sí, que aunque me pareció una pregunta “neófita” ahora respondiéndote, creo que sí, que podría ser interesante y revolucionario un experimento parecido, para tratar de distinguir si son ondas o partículas de una vez.
Pero eso, como tantos experimentos e ideas que me gustaría redondear, hacer; te aseguro que no está en la cabeza de los metafísicos matemáticos esotéricos,… que son la mayoría de los científicos, corporaciones científicas y cátedras de físicos.
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Mira la indistinguibilidad de las partículas es la principal base por la que se puede construir el paradigma físico llamo Mecánica Cuántica y casi el 100% de lo físicos ni se enteran, ni les interesa eso debido a las cosas que les veo escribir o publicar.
Ya he hablado aquí (pero cuando fui a ver el link que puse, no había aclarado nada), de la importancia de no olvidar lo de la indistinguibilidad de partículas nunca y quisiera abordarlo en mi blog, pero estoy ocupado con otras cosas y nunca lo hago. Es que una vez lo hice y se me borro y yo nunca puedo escribir una cosa dos veces, es una tortura insoportable. Ni siquiera revisar lo que escribo, que ya es el colmo humano. Me gusta (a mi cerebro) hacer cosas diferentes cada día. Mi blog chatarra da fe de eso.
https://humbertomondejargonzalez.blogspot.com/2014/10/que-es-la-indistinguibilidad-de-las.html
OK, tratare de aclararlo más. Supón que tienes dos electrones en un mismo estado energético. Por el principio de exclusión de Pauli. Recuerda que los principios en fisca se postulan, se asumen así; pero la física no puede explicarlos todavía, yo creo que si podrá. Si no los postulas, pues estancas la física, no puedes continuar de soslayo haciendo más física y eso como se ve de una simple inspección, sería peor. (Ya yo hable aquí, del postulado de la inercia y de la velocidad constante de la luz, cosa que tampoco les interesa a los metafísicos matemáticos esotéricos.)
Esos dos electrones al estar en un mismo estado, tendrían que tener espines diferentes (tienen espines “diferentes”, aunque el espín es el mismo, dado que es una sola propiedad, no dos).
Supongamos que el electrón uno tiene espín hacia abajo y el electrón dos espín hacia arriba. Como compraderas, lo de abajo y arriba es convencional, algo que asumes o definen los humanos y no esta explicado, por qué descocemos la estructura interior (por ahí ya hable de eso y mis ideas) del electrón como ente físico en sí.
Hasta ahí todo es bastante experimental y aunque puedes construir una teoría (físico matemática) a partir de eso; también se puede construir desde el punto de vista de la física matemática, una teoría metafísica matemática más general, que haga está más particular, es decir que la contenga.
Para eso tienes que asumir que los electrones son partículas indistinguibles y de ahí sale el famoso constructo matemático que es la Función de Onda de la Mecánica Cuántica.
La consecuencia que trae asumir por necesidad y limitaciones metales, que los electrones son indistinguibles, es que no tienes una situación experimental concreta, no tienes la realidad de que un electrón tiene espín arriba y abajo; sino que cada electrón tiene espín arriba y abajo, aun cuando están en un mismo nivel energético y esto contradice el principio natural de Pauli.
Eso es en esencia lo que hace la función de onda, recoge todas las situaciones posibles en una sola solución de una ecuación diferencial, la completitud de las soluciones (de ahí la crítica de Schrödinger a la mecánica cuántica, ridiculizándola con lo del gato muerto vivo), sin importar cada caso concreto, que es lo que tienes en la realidad.
De asumir algo ficticio, es que después hay que derivar su interpretación física al campo de las probabilidades, algo físicamente sin sentido, porque el mundo es determinista, es algo dado y tú y yo somos la prueba de eso. Pero no hay de otra y ese es nuestro parche.
¿Cómo evitar mezclar lo intelectual con lo natural, lo humano, lo cerebral, con la naturaleza?
No podemos, parece que aunque no queramos, hay que asumir con cuidado, puentes metafísicos matemáticos esotéricos para conectarnos con lo real, con lo naturaleza, hay que asumir conversiones, artificios intelectuales. Lo malo es confundirlos con la realidad.
https://humbertomondejargonzalez.blogspot.com/2015/02/171-la-metafisica-matematica-esoterica.html
En este caso para deshacernos de la Función de Onda, de las malditas probabilidades que no dicen nada desde el punto de vista físico, del determinismo natural que reina en la naturaleza (dada su mayor capacidad de cálculo computacional, como ente en sí mismo), tendríamos que coger todos los electrones del universo (los fotones del universo) y ponerle un numerito en la espalda, para que dejen de ser partículas idénticas (como asume la MC), partículas indistinguibles; para que sean entes distintos, para que sean partículas distinguibles, distinguir uno de otro en cualquier lugar de este mundo que estén. Y eso como comprenderás, no es posible desde el punto de vista de nuestras limitaciones mentales (de cómputos mentales).
Y si eso pasa en la física, que es la Madre la Ciencias, que queda para el resto de las ciencias, que dependen de sus avances. Todo en ciencia es algo limitado, a pesar de nuestras arrogancias cognitivas, a pesar de,…
https://humbertomondejargonzalez.blogspot.com/2014/12/158-dios-existe.html
Estas son las cosas que yo digo que escapan y confunde a un metafísico matemático esotérico y de ahí que estén mas perdidos que una vaca en un cine, buscando colarnos cosas como la función de onda, como un ente físico que existe en la naturaleza, los muchos mundos,… y tonterías que se derivan de ella. Dando palos a ciegas, a tontas y locas, a ver que enganchan de carambola, a ver si por casualidad hay una flauta en el pasto que comen y al respirar la hacen sonar y eso es poco probable en física, porque aquí para sacar algo relevante hay que estar claro primero de que cosas es el ente que tratas de modelar y como funciona más que menos, este.
Tirarle miles de piedras (Papers metafísicos matemáticos esotéricos) al blanco, a ver si por casualidad das con una, no se ve desde el punto de vista histórico que ha sido posible hacer física relevante así. Los que han hecho física, primero supieron física, estaban claro de que cosa es la física y bueno, lo matemático al final, si no es una persona, será otra la que lo redondee didácticamente para el resto de los mortales (como Maxwell), una vez se cómpreda la física que hay detrás de cada fenómeno. Por ejemplo, es lo que pasa con la energía ocurra y sus publicaciones. No se comprende el fenómeno, no lo puedes describir con algún modelo, mucho menos crear un modelo que lo explique de verdad.
Ya hable aquí que hay modelos que describen y otros que explican, aunque eso ahora está mezclado por la juventud de las físicas y de un modelo a otros varían los % de esa mezcla; los físicos buscamos explicaciones, no modelos descriptivos como los metafísicos matemáticos esotéricos. Digamos como los de espaciotiempo junto y esas cosas.
En resumen, cada electrón antes de medirlo desde el punto de vista metafísico matemático esotérico; tiene espín arriba y abajo (los dos estados), porque asumimos que las partículas son indistinguibles para construir la Función de Onda que abarque todos los casos experimentales, aun cuando cada experimento y situación natural es concreta, es determinada, el electrón o bien tiene espín arriba o bien espín abajo antes de medirlo y eso es lo que medimos después. Esas propiedades, son las que después se extrapolan a la hora de construir un cuerpo lógico más general, donde estén todas las partículas conocidas y para eso se asume si se necesita que las partículas neutras o los bosones como el fotón, son su propia antipartícula, pero no es nada experimental.
De paso, el neutrón del cual se habla aquí, no tiene carga eléctrica, pero no es neutro en su forma natural, porque su momento magnético no es cero. Y podría ser que dos neutrones con momentos magnéticos con sentidos diferentes (si mi idea de que las partículas elementales son de alguna forma fotones confinados y obligados a moverse en una geometría toroidal, de ahí que tengan momento magnético, su carga eléctrica, su espín, su masa inercial,… y demás propiedades externas que les medimos), se aniquilarían también y ya no serían tampoco su propia antipartícula.
Kratul
abril 6, 2016 a las 6:59 am
Hablando desde el total desconocimiento, si realmente existiesen galaxias enteras de antimateria, imagino que habría una zona llena de explosiones entre la última galaxia normal y la primera de antimateria? igual suena muy absurda la pregunta xD
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Podrian haberlas, tal vez la hubieron, pero foton, por foton, da igual, no son distinguibles, no te dice que sean de una aniquilacion de particulas o de otro evento estelar.
Serian explosiones esporadicas y si chocan dos Galaxias de materia y antimateria, no podrias distinguir un foton del choque de dos galaxias de materia o dos galaxias de antimateria, por lo mismo, los fotones no traen la informacion en si, de donde vienen, ni que les paso cuando fueron emitidos, porque son indistinguibles unos de otros.
Ese es el dilema.
Zeratul
abril 6, 2016 a las 3:14 pm
¿Y si fuera un ciclo del universo, y si antes de nuestro universo hubo otro de antimateria, el que dio resultado a este, y cuando este universo muera llegue otro de antimateria?
…………………..
Antes de portular algo asi, te falta una tarea por resolver, tienes que buscar como pasar de materia, a antimateria y viceversa. No se sostiene como mecanismo visto en aceleradores de particulas. Nunca se ha pasado de materia, a antimateria expontaneamete, por algun mecanismo, eso no existe asi.
Zeratul
abril 6, 2016 a las 3:14 pm
¿Y si fuera un ciclo del universo, y si antes de nuestro universo hubo otro de antimateria, el que dio resultado a este, y cuando este universo muera llegue otro de antimateria?
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Para modelar en fisica y comer pescado, hay que ser consecuente fisicamente con lo conocido, con lo probado, antes.
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Yo tengo una idea mas ajustada a fisica, que te podria gustar, porque trata de algo asi ciclico y que usa aniquilacion para regeral infinitamente el universo, que ademas nos permitiria salbarnos de su destruccion, y donde su expacion y sus las geometrias conocidas estan presentes,… pero igual, es una especulacion mia.
https://humbertomondejargonzalez.blogspot.com/2014/12/150-universo-ciclico-toroidal.html
Jordi, si permites que chiflados esféricos, (porque están igual de chiflados los mires desde donde los mires), te ensucien la página con larguísimos comentarios infumables, estás desincentivando a que los que queremos comentar aportando Ciencia seria lo hagamos, y que los que hacen preguntas serias y reciben respuestas estúpidas vuelvan a preguntar.
Yo por ejemplo, iba a responder adecuadamente a las preguntas de Kratul y de Alberto, pero ver que mis respuestas irán a parar mezcladas con chifladuras absolutas de alguien que está,… ya me entiendes,… pues me desanima a hacerlo.
Pero bueno, en fin, es tu página, y debes hacer en ella lo que tú consideres más conveniente, nada más lejos de mi intención que molestarte con mis opiniones. Saludos.
No Kratul, tu pregunta no es absurda, es tan razonable que uno de los motivos principales que se argumentaban en contra de la existencia de zonas de antimateria en el Universo es precisamente que no se observaban fronteras materia-antimateria en las que la interacción generase energías enormes.
Cuando se estudiaron los primeros Quasar hacia 1960 y se vio que eran objetos muy energéticos, se pensó inicialmente que podían ser debidos a la colisión de una galaxia de materia contra otra de antimateria. Posteriormente, esa explicación se ha descartado y se cree que la energía de los cuasar proviene del disco de acreción que cae hacia un agujero negro súper masivo.
Saludos.
Gracias por leerme luis,…
Bueno, no sabía que eras masoquista y te gusta leer chifladuras y te autocensuras por eso además, je, je,…
No entiendo tu frustración por un chiflado,… ¿No será que no es tan chiflado y si le das importancia en tu subconsciente de dos neuronas aburridas de no hacer nada y no dar opinión de nada de lo que aquí se escribe?
Pero en cambio yo no ofendo a nadie y tomo mi tiempo en opinar, je, je,… Si tienes dudas, pregúntame, si no tienes opinión, no ensucies la página hablando de otras cosas porque tu cabeza esta vacía y solo sabe chantajear a los dueños de la página con que te vas a ir del sitio (me sacaste las lágrimas, ¿qué sería de esta pobre gente sin ti?) para promover y crear una dictadura con tus ideas ¿cuáles ideas?, como ves no tienes ninguna, solo manipulaciones astutas estilo KGB comunistoides, je, je,…
Cásico de gente sin ideas propias, que repiten la física de los libros de tactos hecha por otros, que no necita hacerse ya por nadie, como papagayos y el populacho científico foca los aplaude, gente sin ningún argumentos, que no pueden debatir nada en la frontera del conocimiento, porque se aturden, se frustran, je, je,…
Te entiendo, no es tu culpa, te compadezco y ciento hasta lastima, en serio.
Nunca dejes de actualizar este blog. Lo digo en serio, pocas joyas divulgativas se pueden encontrar en la red como este espacio. Soy partidario de que el trabajo bien hecho siempre ha de felicitarse así que enhorabuena y sigue así 🙂
Que tal si nosotros estamos hechos d antimateria y ellos d materia? Depende del punto de vista .
La nomenclatura materia-antimateria no es mas que un convencionalismo. Se llamo materia a lo que se observaba y a lo que despues se conocio con propiedades opuestas se llamo anti-materia. Sin mas.
Respecto al hecho de que el universo se decantara por materia en vez de antimateria y no se aniquilase mutuamente en su totalidad, alguna teoria apunta a la posible dualidad de los neutrinos oscilando entre materia y antimateria como posible factor determinante.
Antes de nada decir que no soy físico ni nada que se le parezca. Me intrigan las enésimas dimensiones que predice la teoría cuántica, 11 según la versión más ‘popular’. Podría ser que la antimateria se encuentre en tres de estas dimensiones extra?
Recientemente recuerdo haber leido que se ha observado el espectro de un atomo de antihidrogeno, y resultó ser igual al del hidrógeno «normal».
soy médico, viejo de 75 años, que me interesan los temas de la física postnewtoniana (¿neologismo?). por lo tanto casi analfabeto en estas materias y logré comprender lo escrito …¡ notable el autor!
Gracias. Compraré los libros
Roberto Fasani Donoso, Chile
Muchas gracias, Roberto, me alegra mucho que te haya sido útil!
Una vez leí en un libro de Asimov (no sé si la idea original era suya, yo la leí en uno de sus libros) la posibilidad de que la antimateria no sea más que materia ordinaria desplazándose hacia atrás en el tiempo, de tal manera que en el Big Bang habrían surgido dos universos con igual cantidad de materia, pero uno expandiéndose en un sentido del tiempo (materia ordinaria, nuestro universo) y el otro haciendo lo propio en el sentido contrario (un anti-universo hecho de antimateria).
¿Qué opinas de esta idea?
Un saludo y gracias por tu trabajo.
Disculpa mi ignorancia, pero si realmente hubiese galaxias de antimateria en nuestro universo observable entonces las probabilidades de detectar las colisiones de ésta con materia normal y ver el desprendimiento de rayos gama serían bastante altas, sin embargo esto aún no ha sido detectado. En base a eso me inclino a pensar que debió (y aún debe) existir una asimetria que favoreció (y favorece) a la materia normal por sobre la antimateria.