Un disparo de antimateria para desafiar a Einstein: Suiza busca la quinta fuerza del universo

Un experimento desarrollado por investigadores de la ETH Zúrich y el Instituto Paul Scherrer (PSI), en Suiza, prepara una de las pruebas más delicadas a las que se ha sometido la gravedad .

El trabajo, publicado en la revista científica Nature Physics , utiliza muonio, un átomo exótico que contiene antimateria, para explorar si una de las ideas fundamentales de Albert Einstein también se mantiene cuando entra en juego una partícula de segunda generación.

El desafío no consiste únicamente en producir este material: los científicos deben controlarlo durante los escasos microsegundos que permanece estable .

La nueva técnica abre ahora una vía experimental que hasta hace poco resultaba extremadamente difícil de recorrer.

La cuestión que persigue el equipo afecta al principio de equivalencia, uno de los pilares de la relatividad general .

Según este principio, la masa gravitatoria y la masa inercial se comportan de forma equivalente , de modo que los cuerpos sometidos a un mismo campo gravitatorio experimentan la misma aceleración con independencia de su composición.

Las comprobaciones realizadas hasta ahora han respaldado esta idea con materia ordinaria y también con antimateria de primera generación .

El nuevo experimento quiere trasladar esa comprobación a un territorio diferente , utilizando una partícula elemental mucho más pesada que el electrón.

El protagonista es el muonio, formado por un antimuón con carga positiva y un electrón con carga negativa .

Su estructura recuerda a la del hidrógeno, aunque en lugar de un protón contiene un antimuón, la antipartícula del muón.

Este último pertenece a la segunda generación de partículas fundamentales y posee una masa aproximadamente 200 veces superior a la del electrón , por lo que casi toda la masa del muonio procede de su componente de antimateria.

Su neutralidad eléctrica resulta esencial: cualquier carga haría que los campos electromagnéticos residuales ocultasen una interacción gravitatoria mucho más débil .

Un cañón atómico de helio El gran problema del muonio es su vida fugaz, ya que un muón decae tras apenas 2,2 microsegundos .

Las fuentes utilizadas hasta ahora producían átomos con velocidades y direcciones muy diferentes, una dispersión incompatible con una medición gravitatoria de alta precisión.