Um único grão de antimatéria, menor que um átomo, foi mantido em uma armadilha durante vários meses sem tocar em suas paredes.
Trata-se de um pósitron, uma partícula quase idêntica ao elétron. A diferença está em sua carga elétrica: ela é positiva, enquanto a do elétron é negativa. O pósitron é uma partícula de antimatéria, cuja carga é oposta à da matéria comum.
Qual é a diferença entre matéria e antimatéria?
O problema é que um pósitron não pode ser mantido em uma caixa comum. Em contato com um elétron, as duas partículas desaparecem, liberando energia. Para estudá-lo, é preciso impedir que toque na matéria ao seu redor.
Físicos da Universidade Northwestern, nos Estados Unidos, encontraram uma maneira de fazer isso. Eles produziram pósitrons a partir de uma substância radioativa, depois desaceleraram um deles antes de colocá-lo em um espaço quase sem ar. Campos elétricos e magnéticos o mantêm suspenso, sem contato com as paredes.
O dispositivo também é extremamente frio: sua temperatura é próxima de −273 °C, o zero absoluto. Nessas condições, o pósitron possui pouquíssima energia. Ele pode permanecer em sua armadilha durante meses, tempo suficiente para ser examinado com precisão.
Em seguida, os pesquisadores conseguiram controlar sua energia. Enviando-lhe micro-ondas cuidadosamente ajustadas, fizeram-no passar de um estado a outro e detectaram essas mudanças. Esse comportamento segue as regras da física quântica, que descreve as partículas menores.
Por que tanto esforço para uma única partícula? Os físicos querem comparar o elétron e o pósitron com a maior precisão possível. Segundo as teorias atuais, algumas de suas propriedades, como a intensidade de seu comportamento magnético, devem corresponder perfeitamente... ou quase, depois que suas cargas opostas são levadas em conta.
Essa comparação poderia ajudar a entender por que nosso Universo contém principalmente matéria, enquanto os modelos de seus primórdios preveem a criação de matéria e antimatéria em quantidades comparáveis. Mas as medições decisivas ainda não foram realizadas: a equipe acabou de demonstrar que agora possui as ferramentas necessárias.
Portanto, nenhuma diferença inesperada entre o elétron e sua antipartícula foi descoberta até o momento. A conquista foi manter um pósitron isolado, muito frio e suficientemente bem controlado para preparar experimentos que até então estavam fora de alcance.