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Que es la antimateria


Invitado Nahuel

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Para la mayor parte de la gente que se inicia en la astronomia generalmente se encuentra con esta palabra "antimateria", ¿pero que es realmente la antimateria? Voy a intentar explikarlo de forma sencilla para que no se neseciten elevados conocimientos fisicos para entenderlo.

La materia normal como la conocemos, esta compuesta de atomos, las distintas organisaciones de distintos atomos forman todos los tipos de moleculas y estos a su vez la materia. Estos atomos estan compuestos por electrones, protones y neutrones, los elementos mas pequeños conocidos (sin tener en cuenta los quarks).

La antimateria se compone del mismo modo, con algo llamado anti-atomos, que estan formados por antielectrones (o tambien llamados positrones), antiprotones y el extraño antineutron.

Paul Adrien Maurice Dirac habia deducido, fundandose en un analisis matematico de las propiedades inherentes a las particulas subatomicas, que cada particula deberia tener su "antiparticula". Así pues, deberia haber un "antielectron" identico al electron, salvo por su carga, que seria positiva, y no negativa, y un "antiproton" con carga negativa en vez de positiva.

Pero... ¿Que es realmente la antimateria y en que se diferencian los electrones, protones y neutrones de los antielectrones, antiprotones y los antineutrones?

La antimateria es materia constituida por la antiparticulas (antielectrones, antiprotones y antineutrones)

La diferencia los electrones y protones de los antielectrones y los antiprotones y los antineutrones es basicamente la carga electrica, son identicas en aspecto fisico y en constitucion, sus movimientos rotatorios se han invertido, el polo sur magnetico, por decirlo asi, esta arriba y no abajo, de esta manera su carga electrica es la opuesta de lo que deveria de ser.

Como vimos hasta ahora, el positron es la contrapartida del electron por su carga contraria, y el antiproton es tambien "anti" por su carga. Pero... ¿Pero por que dice anti a una partucula que posee carga neutra? Para responder esta pregunta es necesario explicar brevemente las carateristicas de los positrones y los antiprotones.

El antielectron es tan estable como el electron, de hecho es identico al electron en todos sus aspectos, excepto en su carga electrica. Su existencia puede ser indefinida. Aunque el promedio de "vida" es de una millonésima de segundo, hasta que se encuentra con un electron, durante un momento relampagueante quedaran asociados el electron y el positron; ambas partículas giraran en torno a un centro de fuerza comun. Pero la existencia de este sistema, como maximo, durara una diezmillonesima de segundo ya que se combinan el positron y el electron. Cuando se combinan las dos particulas opuestas, se produce una neutralizacion mutua y literalmente desaparecen, no dejan ni rastro de materia ("aniquilamiento mutuo"). Pero como sabemos la materia al igual que la energia no puede desaparecer, como resultadp de esto queda la energia en forma de radiacion gamma. De tal forma como habia sugerido el genio Albert Einstein: la materia puede convertirse en energia, y viceversa.

El antiproton es tan evanescente como el positron, por lo menos en nuestro Universo. En una infima fraccion de segundo después de su creacion, la particula desaparece (al igual que el antielectron), arrastrada por algun nucleo normal cargado positivamente. Entonces se aniquilan entre si el antiproton y un proton del nucleo, que se transforman en energia y particulas menores.

En ocasiones, el proton y el antiproton solo se rozan ligeramente en vez de llegar al choque directo. Cuando ocurre esto, ambos neutralizan mutuamente sus respectivas cargas. El proton se convierte en neutron, lo cual es bastante logico. Pero no lo es tanto que el antiproton se transforme en un "antineutron".

Con algo de fisica elemental es facil comprender como forma un campo magnetico la particula cargada, pero ya no resulta tan facil saber por que hace lo mismo un neutron. Que por sierto ocurre. La prueba directa mas evidente de ello es que cuando un rayo de neutrones golpea sobre un hierro magnetizado, no se comporta de la misma forma que lo haria si el hierro no estuviese magnetizado. El magnetismo del neutron sigue siendo un misterio (al menos yo no me entere :P ), los fisicos sospechan que contiene cargas positivas y negativas equivalentes a cero, aunque, por alguna razon desconocida, logran crear un campo magnetico cuando gira la partícula.

Sea como fuere, la rotacion del neutron nos da la respuesta a esta pregunta: ¿Que es el antineutrón? Pues, simplemente, un neutron cuyo movimiento rotatorio se ha invertido y al igual que el positron y el antiproton, muestraa exactamente el mismo fenomeno de los polos invertidos.

Por lo pronto, la teoria es bastante solida, y ningun fisico lo pone en duda. La antimateria puede existir.

Pero.... ¿Existe en realidad? ¿Hay masas de antimateria en el Universo?

Si las hubiera, no revelarían su presencia a cierta distancia. Sus efectos gravitatorios y la luz que produjeran serian identicos a los de la materia corriente. Sin embargo, cuando se encontrasen con esta materia, deberían ser claramente perceptibles las reacciones masivas de aniquilamiento resultantes. Por esto, los astronomos se afanan en observar especulativamente las galaxias, para comprobar si hay alguna actividad inusitada que delate las interacciones materia-antimateria.

¿Es posible, que el Universo este formado casi enteramente por materia, con muy poca o ninguna antimateria?

Dado que la materia y la antimateria son equivalentes en todos los aspectos, excepto en su oposicion electromagnetica, cualquier fuerza que crease una originaria la otra, y el Universo deberia estar compuesto de iguales cantidades de una y otra.

Este es el dilema. La teoria nos dice que deberia haber antimateria, pero la observacion practica se niega a respaldar este hecho. ¿Y que ocurre con los nucleos de las galaxias activas? ¿Deberian ser esos fenomenos energeticos el resultado de una aniquilacion materia-antimateria? NO! Ni siquiera ese aniquilamiento es suficiente, la destruccion seria grandes veces mayor (para darse una idea de la magnitud lo mas parecido es el colapso gravitatorio de una supernova al explotar y el fenomeno resultante: el agujero negro, seria el unico mecanismo conocido para producir la energia requerida para tanta destruccion)

Espero que les sirva esta explicasion de basicamente que es la antimateria, hacepto dudas, sugerencias y por que no agradecimientos :D

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Nahuel:

Excelente explicacion!!. Si me permitis me gustaria agregarlo como articulo en "Espacio".

Yo solo agregaria que segun las ultimas teorias cosmologicas (y no tan ultimas, tienen mas de 40 años) una diferencia en las cantidades materia y antimateria cuando se formo el Universo, hizo que se aniquilara casi todo, y como habia un poquito mas de materia, es lo que quedo y vemos ahora.

El asunto es que deberia haber las mismas cantidades de ambas, pero como la fisica -fundamentalmente cuantica- permite minimas desviaciones de 50-50, se considera que el Universo inicial, antes de la aniquilacion, deberia ser millones de veces mas masivo que ahora!!!.

De hecho en los laboratorios se obtiene antimateria, pero es improbable que haya grandes cantidades en el Universo.

Saludos

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no sabia lo de la teoria del aniquilamiento, me gustaria saber como se llego a esa conclucion

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El asunto es que deberia haber las mismas cantidades de ambas, pero como la fisica -fundamentalmente cuantica- permite minimas desviaciones de 50-50, se considera que el Universo inicial, antes de la aniquilacion, deberia ser millones de veces mas masivo que ahora!!!.

De hecho en los laboratorios se obtiene antimateria, pero es improbable que haya grandes cantidades en el Universo.

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la fisica dice que deveria de haber un 50 y 50 exactos, pero eso es en el estado ideal y como sabemos casi nunca se cumple eso (sobre todo con el cosmo que siempre nos tiene alguna sorpresa), pero la diferencia deveria de ser minima como un 0,00001, si no seria demaciado inestable. en aquel caso reamente seria mas masivo que ahora (10.000.000 veces :shock: )

con respecto a lo de los laboratorios, es muy probable que se haya creado una gran cantidad de antimateria (ya que si probabilidad es tan baja como para crearse por humanos en un laboratorio en meses, cuanta mas se puede crear en un ambiente totalmente perfecto para la creacion de antimateria en millones de años), pero seria de extrañar que quedara alguna de esta, devido a su "tendencia suicida".

Seria un honor que publiques mi explicacion como un articulo.

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El universo está básicamente formado de materia, ya que de otro modo deberíamos observar procesos muy violentos de aniquilación dando lugar a grandes cantidades de rayos gamma. Hay por tanto una clara asimetría entre materia y antimateria.

El dato que indica que esta asimetría no fue siempre tal y como es ahora, y que probablemente se produjo en el universo temprano, es el número de fotones en el fondo cósmico de microondas por cada barión de materia. Este es un número extrañamente grande: 10^9, que suguiere que los fotones del fondo provienen fundamentalmente de la aniquilación de enormes cantidades de materia y antimateria. Los rayos gamma de aquella aniquilación en una época muy temprana se han desplazado hacia el rojo y conforman hoy el fondo cósmico de microondas.

La razón de que hubiera una asimetría no está nada clara y es un tema sobre el que se ha escrito mucho. Las condiciones que la mayoría de las propuestas han de cumplir para que esta asimetría sea posible se conocen por el nombre de condiciones de Sakharov.

Respecto de que el universo fuese más o menos masivo en aquel tiempo, hay que decir que ciertamente contenía más partículas con masa en reposo (que luego dieron lugar a fotones sin masa en reposo), pero que su densidad energética durante la aniquilación se mantuvo constante (a parte del hecho que dismunuyera con la expansión). Según la relatividad general masa y energía son equivalentes a efectos gravitacionales por lo que la aniquilación no supuso un cambio esencial en la geometría o campo gravitacional.

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hola, esto creo que es asi:

hay una ley que dice que la energia total del universo = 0.

la antimateria es creada en los agujeros negros (historia del tiempo de stephen hawking)

entonces, supongo que por cada materia hay antimateria. Tambien escuche que cientificos creen que podrian existir galaxias y hasta universos de antimateria, y que los agujeros negros al distorcionar el espacio-tiempo por su alta gravedad, desde un punto de vista desde el hiper espacio seria como un torbellino mirando hacia abajo y que estos podrian conectar de alguna manera universos paralelos. no se si sera verad, es lo que escuche.

saludos

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teoricamnte existen en partes iguales, por cada quark de materia existe un antiquark y la creacion de los mismos se produce justamente en el big bang ... solo que lo que se esta tratando de dilucidar es por que la distrubucion de materia / antimateria es anisotropica, teroricamnte vivimos en una parte de universo en donde es mucho mas abundante la materia que la antimateria y quizas en otra parte del universo sucede lo contrario, quizas muchas de las galaxias que observamos son de antimateria .. !!!??? como ?, esque la luz depende de la orbita que describen los electrones alredeodr del nucleo, si cambiamos un atomo de materia por uno de antimatria formado por positrones y un antinucleo de antiprotones y antineutrones, el proceso de emision de fotones es el mismo .... bueno eso en teoria ....

saludos

marcelo

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mi humilde opinión: :D

Existirá realmente la antimateria? o tal vez es un estado de la materia al someterla a ciertas condiciones, será posible que cada partícula o el átomo completo cambien de polaridad, me refiero al recrear los experimentos en laboratorio tenemos un positrón pero a lo mejor es el mismo electrón que dada ciertas condiciones este cambio su polaridad, tal vez el átomo completo con todas sus partículas cambian sus polaridades al someterlos a ciertas condiciones. Tal vez en forma natural no ocurre esto y solo en laboratorio por eso no vemos en el universo ese tipo de aniquilación.

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una pregunta la antimateria al entrar en contacto con la materia no produce una enorme explosion, entodo caso esta antimateria deberia ser almacenada en recipientas magneticos que la aislen de la materia

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una pregunta la antimateria al entrar en contacto con la materia no produce una enorme explosion, entodo caso esta antimateria deberia ser almacenada en recipientas magneticos que la aislen de la materia

El problema Nife es que el mismo recipiente que usarías esta hecho de materia.

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una pregunta la antimateria al entrar en contacto con la materia no produce una enorme explosion, entodo caso esta antimateria deberia ser almacenada en recipientas magneticos que la aislen de la materia

El problema Nife es que el mismo recipiente que usarías esta hecho de materia.

Noo ya se que quiere decir Nife, seguramente leyó el mismo libro que yo (Ángeles y demonios) donde la antimateria se mantiene en contenedores al vacío con la antimateria flotando en el centro por magnetismo, por lo que no hay contacto con la materia. Eso sí, cuando se queda sin energía cae y explota en contacto con la materia.

Lo que tengo la duda es saber si la antimateria tambien es afectada por la gravedad como la materia.

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Guest
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  • ¿Cómo elegir un telescopio?

     

    Los telescopios vienen en muchas formas y tamaños, y cada tipo tiene sus propias fortalezas y debilidades. El primer paso para decidir qué telescopio comprar es saber para qué lo desea utilizar. Estas son las formas de usar un telescopio:

     

    Astronomía visual: el proceso de mirar a través de un ocular conectado a un telescopio para ver objetos distantes.
    Astrofotografía: la práctica de usar una cámara conectada a un telescopio o lente para fotografiar objetos en el espacio exterior.
    Ambos: si desea utilizar un telescopio tanto para imágenes como para imágenes, ¡también está bien!

     

    Solo sepa que los telescopios que pueden hacer ambas cosas bien generalmente cuestan más.
    Para la astronomía visual, especialmente los telescopios para principiantes, la mayoría de los telescopios ya vienen como un paquete completo. Eso significa que el telescopio estará listo para usar e incluye el telescopio, la montura y cualquier otra cosa que necesite para comenzar, como oculares y otros accesorios. Para hacer astrofotografía que no sea con un teléfono inteligente, los componentes generalmente se venden por separado para permitir un enfoque más personalizado. Esto significa que si está interesado en obtener imágenes más allá de solo con un teléfono inteligente, generalmente deberá comprar el telescopio, la montura y la cámara por separado.

     

    El segundo paso para decidir qué telescopio comprar es tener una idea de lo que principalmente desea observar o fotografiar. Si puede reducirlo entre uno u otro, hará que su decisión sea mucho más fácil. Por supuesto, un telescopio se puede usar para otros fines, como la visualización terrestre (durante el día), pero es importante decidir primero cómo lo usará por la noche:

     

    Objetos planetarios / del sistema solar: esto incluye los planetas, la Luna y el Sol.
    Objetos del cielo profundo: esto incluye galaxias, nebulosas, cúmulos de estrellas y cualquier otra cosa más allá de nuestro sistema solar.0

     

    Tanto espacio profundo como Planetaria: hay un grupo selecto de telescopios que son excelentes tanto para cielo profundo como planetario, especialmente para astrofotografía, pero generalmente cuestan más.
    El tercer y último paso para decidir qué telescopio comprar es incorporar su presupuesto, qué tan portátil es la configuración que desea y su nivel de habilidad en su decisión. 

     

    Recomendamos leer ¿Cómo elegir un telescopio?

     

    Introducción a las monturas de telescopios

    Aunque la mayoría de los telescopios para principiantes ya vienen con algún tipo de montura incluida, comprar una montura por separado puede abrir muchas puertas para más posibilidades de observación o imágenes. Para los observadores visuales, un montaje de altitud-azimut es el camino a seguir. Para los astrofotógrafos que realizan imágenes de cielo profundo, una montura ecuatorial producirá los mejores resultados. Las monturas híbridas combinan lo mejor de ambos mundos a un precio más alto, y los rastreadores de estrellas son como mini monturas ecuatoriales para el creador de imágenes que viaja o para el principiante.

     

    Para astrofotografía, especialmente para imágenes de cielo profundo, la montura es posiblemente el componente más importante de cualquier configuración. Sí, lo has leído bien, ¡incluso más importante que el telescopio o la cámara! La razón de esto es que es solo la montura la que determina la precisión con la que su cámara y telescopio pueden rastrear el cielo y, por lo tanto, cuánto tiempo puede exponer sin experimentar rastros de estrellas. Recoger la mayor cantidad de luz posible es fundamental en la astrofotografía de cielo profundo, y sin una montura ecuatorial de calidad, estará limitado en la cantidad de luz que puede recolectar en cada exposición. Por esta razón, además de la cámara y el telescopio, recomendamos gastar alrededor de la mitad de su presupuesto total en la montura para obtener imágenes de cielo profundo.

     

    Otra consideración importante para la obtención de imágenes de cielo profundo con una montura ecuatorial es la capacidad de carga útil. La capacidad de carga útil, que es la cantidad de peso que puede soportar la montura (excluidos los contrapesos), es la especificación más importante para cualquier montura ecuatorial. 

     

    Para los observadores visuales que tienen un telescopio pero no una montura, las monturas independientes de altitud-azimut son una excelente opción. Muchos de estos vienen con la misma capacidad computarizada que tienen la mayoría de las monturas ecuatoriales. Después de un proceso de alineación simple, esta capacidad de acceso computarizado permite que la montura no solo encuentre y apunte a los objetos automáticamente, sino que los rastree y los mantenga centrados a través del ocular. Para los observadores binoculares, un trípode con un cabezal de altitud-azimut hace que la experiencia sea simple y agradable, y los montajes estilo paralelogramo mejoran esto al permitir ángulos de visión aún más cómodos.

    Ya sea que solo esté esperando agregar la capacidad de seguimiento y acceso a su telescopio visual existente o si tiene la mira puesta en fotografiar galaxias y nebulosas débiles, ofrecemos una amplia variedad de soportes para cualquier necesidad. 

     

    Ver todas las monturas

     

    Introducción a las cámaras para astronomía

    Como ocurre con la mayoría de los equipos de astronomía, no existe una cámara de "talla única" que sea la mejor en todo. Si espera obtener imágenes de objetos del espacio profundo, una cámara de astronomía refrigerada es el camino a seguir. Si espera obtener imágenes de los planetas, la luna, el sol u otros objetos del sistema solar, una cámara de alta velocidad de fotogramas hará maravillas por usted. Comprender la diferencia entre estos diferentes tipos de cámaras y sus especificaciones lo ayudará a decidir cuál es su próxima cámara para astronomía.

     

    Para obtener imágenes de cielo profundo, se trata de maximizar la cantidad de luz que puede recolectar y lo limpia que es la imagen. Cuando se toman imágenes de objetos del cielo profundo, es mejor utilizar una cámara refrigerada, que puede evitar el ruido durante exposiciones prolongadas. Las cámaras con mayor eficiencia cuántica, tamaños de píxeles más grandes, mayor capacidad de pozo completo (full well) y menor ruido de lectura, entre otras especificaciones, producirán imágenes más limpias. Haga clic aquí para ver nuestras recomendaciones sobre las mejores cámaras de imágenes de cielo profundo para principiantes.

     

    Para las imágenes planetarias, se trata de maximizar la cantidad de detalles en los planetas y otros objetos del sistema solar, que generalmente son increíblemente pequeños. Los planetas son tan pequeños que no solo requieren un telescopio de larga distancia focal, sino que las turbulencias en la atmósfera pueden tener un gran efecto en el nivel de detalle de la imagen. Para imágenes planetarias, un sensor pequeño y una cámara de alta velocidad de fotogramas es su mejor amigo. Haga clic aquí para ver nuestras recomendaciones sobre las mejores cámaras planetarias, lunares y solares.

     

     

  • Astronomia Definición

    La astronomía es la ciencia que estudia los cuerpos celestes del universo, incluidos las estrellas, los planetas, sus satélites naturales, los asteroides, cometas y meteoroides, la materia interestelar, las nebulosas, la materia oscura, las galaxias y demás; por lo que también estudia los fenómenos astronómicos ligados a ellos, como las supernovas, los cuásares, los púlsares, la radiación cósmica de fondo, los agujeros negros, entre otros, así como las leyes naturales que las rigen. La astronomía, asimismo, abarca el estudio del origen, desarrollo y destino final del Universo en su conjunto mediante la cosmología, y se relaciona con la física a través de la astrofísica, la química con la astroquímica y la biología con la astrobiología.

     

    Su registro y la investigación de su origen viene a partir de la información que llega de ellos a través de la radiación electromagnética o de cualquier otro medio. La mayoría de la información usada por los astrónomos es recogida por la observación remota, aunque se ha conseguido reproducir, en algunos casos, en laboratorio, la ejecución de fenómenos celestes, como, por ejemplo, la química molecular del medio interestelar. Es una de las pocas ciencias en las que los aficionados aún pueden desempeñar un papel activo, especialmente sobre el descubrimiento y seguimiento de fenómenos como curvas de luz de estrellas variables, descubrimiento de asteroides y cometas, etc.

    La astronomía ha estado ligada al ser humano desde la antigüedad y todas las civilizaciones han tenido contacto con esta ciencia. Personajes como Aristóteles, Tales de Mileto, Anaxágoras, Aristarco de Samos, Hiparco de Nicea, Claudio Ptolomeo, Hipatia de Alejandría, Nicolás Copérnico, Tycho Brahe, Johannes Kepler, Galileo Galilei, Christiaan Huygens o Edmund Halley han sido algunos de sus cultivadores. La metodología científica de este campo empezó a desarrollarse a mediados del siglo XVII. Un factor clave fue la introducción del telescopio por Galileo Galilei, que permitió examinar el cielo de la noche más detalladamente. El tratamiento matemático de la Astronomía comenzó con el desarrollo de la mecánica celeste y con las leyes de gravitación por Isaac Newton, aunque ya había sido puesto en marcha por el trabajo anterior de astrónomos como Johannes Kepler. Hacia el siglo XIX, la Astronomía se había desarrollado como una ciencia formal, con la introducción de instrumentos tales como el espectroscopio y la fotografía, que permitieron la continua mejora de telescopios y la creación de observatorios profesionales.

     

    La palabra astronomía proviene del latín astrŏnŏmĭa /astronomía/ y esta del griego ἀστρονομία /astronomía/. Está compuesta por las palabras άστρον /ástron/ 'estrellas', que a su vez viene de ἀστῆρ /astḗr/ 'estrella', 'constelación', y νόμος /nómos/ 'regla', 'norma', 'orden'.

    El lexema ἀστῆρ /astḗr/ está vinculado con las raíces protoindoeuropeas *ster~/*~stel (sust.) 'estrella' presente en la palabra castiza «estrella» que llega desde la latina «stella». También puede vérsele en: astrología, asteroide, asterisco, desastre, desastroso y muchas otras.

    El lexema ~νομία /nomíā/ 'regulación', 'legislación'; viene de νέμω /némoo/ 'contar', 'asignar', 'tomar', 'distribuir', 'repartir según las normas' y está vinculado a la raíz indoeuropea *nem~ 'contar', 'asignar', 'tomar', distribuir'; más el lexema ~ία /~íā/ 'acción', 'cualidad'. Puede vérsela en: dasonomía, macrotaxonomía, tafonomía y taxonomía.

    Etimológicamente hablando la astronomía es la ciencia que trata de la magnitud, medida y movimiento de los cuerpos celestes.

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