{"id":8123,"date":"2021-09-03T15:14:06","date_gmt":"2021-09-03T18:14:06","guid":{"rendered":"https:\/\/www3.unicentro.br\/petfisica\/?p=8123"},"modified":"2021-09-03T15:34:28","modified_gmt":"2021-09-03T18:34:28","slug":"8123","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www3.unicentro.br\/petfisica\/2021\/09\/03\/8123\/","title":{"rendered":"Antimat\u00e9ria: como foi descoberta e algumas aplica\u00e7\u00f5es"},"content":{"rendered":"
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[vc_row][vc_column][vc_column_text]<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0Como mencionado no texto do Modelo Padr\u00e3o<\/a>, o Universo \u00e9 constitu\u00eddo de part\u00edculas elementares, as quais s\u00e3o chamadas de mat\u00e9ria. Essas part\u00edculas se juntam e formam o Universo como o conhecemos. Esse era o pensamento aceito at\u00e9 1928.<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0Foi em 1928 que Paul Dirac<\/a>\u00a0conseguiu unir a Mec\u00e2nica Qu\u00e2ntica e a Teoria da Relatividade Especial, gerando uma equa\u00e7\u00e3o, chamada de Equa\u00e7\u00e3o de Dirac [1-3]. Essa equa\u00e7\u00e3o descreve o movimento de part\u00edculas, por exemplo um el\u00e9tron, em velocidades compar\u00e1veis com a velocidade da luz [1,2]. No entanto, a equa\u00e7\u00e3o tamb\u00e9m funciona com uma part\u00edcula semelhante ao el\u00e9tron, mas com carga positiva [1,3]. Dirac postulou a exist\u00eancia da antimat\u00e9ria, sem nenhuma evid\u00eancia experimental [1]. <\/span>E <\/span>cComo a equa\u00e7\u00e3o de Dirac \u00e9 aplic\u00e1vel para qualquer part\u00edcula subat\u00f4mica que tenha o <\/span>spin<\/span><\/i> igual ao do el\u00e9tron, ent\u00e3o toda part\u00edcula de <\/span>spin<\/span><\/i> \u00bd tem uma antipart\u00edcula [2,4].<\/span><\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0No ano de 1932, Carl Anderson realizava um estudo sobre raios c\u00f3smicos na c\u00e2mara de bolhas, com isso foi descoberta uma part\u00edcula que possu\u00eda as mesmas propriedades do el\u00e9tron, exceto a carga el\u00e9trica [4,5]. A part\u00edcula descoberta por Anderson recebe o nome de antiel\u00e9tron, ou p\u00f3sitron, e foi a primeira part\u00edcula de antimat\u00e9ria detectada, confirmando a previs\u00e3o de Dirac [4,6]. Em 1933, Dirac ganhou o Pr\u00eamio Nobel por sua previs\u00e3o [1,4].<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0Por algum tempo, cogitou-se a possibilidade de um \u201cUniverso\u201d constitu\u00eddo de antimat\u00e9ria, mas atualmente sabemos que ela \u00e9 escassa [1,4]. Isso constitui um enigma na F\u00edsica<\/a>, pois<\/span>,<\/span> logo depois do Big Bang deveria haver a mesma quantidade de mat\u00e9ria e antimat\u00e9ria, mas algum evento ocorreu, que fez com que atualmente exista mais mat\u00e9ria do que antimat\u00e9ria [4,5].<\/span><\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0Um fen\u00f4meno interessante acontece quando uma part\u00edcula de antimat\u00e9ria encontra a part\u00edcula de mat\u00e9ria correspondente, elas se aniquilam liberando f\u00f3tons de altas energias [3,4]. Al\u00e9m disso, em colis\u00f5es de alta energia sempre \u00e9 gerado, numa exata propor\u00e7\u00e3o, o mesmo n\u00famero de part\u00edculas e suas respectivas antipart\u00edculas, exemplo disso \u00e9 se um f\u00f3ton de alta energia \u00e9 \u201cfreado\u201d numa colis\u00e3o com um n\u00facleo at\u00f4mico pesado, ent\u00e3o ocorre a cria\u00e7\u00e3o de um par de el\u00e9tron-p\u00f3sitron [2,3].\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0As principais dificuldades enfrentadas no estudo da antimat\u00e9ria \u00e9 que ela \u00e9 rara e tem um curto per\u00edodo de vida, devido ao fen\u00f4meno da aniquila\u00e7\u00e3o, anteriormente mencionado [3]. Uma solu\u00e7\u00e3o para o problema da escassez \u00e9 produzir as part\u00edculas de antimat\u00e9ria, mas isso tem um custo energ\u00e9tico extremamente alto, al\u00e9m de n\u00e3o ser muito eficaz [4,6].\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0Mas por que h\u00e1 investimentos nesses estudos?\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0Uma das principais causas \u00e9 a quantidade de energia gerada no processo de aniquila\u00e7\u00e3o [3, 6]. Ao se aniquilar 1 grama de antimat\u00e9ria com 1 grama de mat\u00e9ria, \u00e9 produzido em torno de 50 GWh (Gigawatts hora), que conseguiria manter acesa uma l\u00e2mpada de 100 W por 57.000 anos [3]. Al\u00e9m disso, pode ser usado para fins m\u00e9dicos no exame PET scan (<\/span>Positron Emission Tomography<\/span><\/i>), onde se utiliza p\u00f3sitrons para diagnosticar e acompanhar diversas categorias de tumores cancer\u00edgenos [6]. Outra possibilidade de aplica\u00e7\u00e3o seria em miss\u00f5es espaciais, o que reduziria significativamente os custos delas, pois permitiria uma redu\u00e7\u00e3o no consumo de combust\u00edvel e viria a propiciar explora\u00e7\u00f5es mais distantes e mais longas [4].<\/span><\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0Para haver desenvolvimento tecnol\u00f3gico, deve existir investimento e, mesmo assim, \u00e9 um trabalho lento, mas sempre conduz ao avan\u00e7o.<\/span><\/p>\n

Autor:\u00a0<\/strong>Leonardo de Rocco.<\/span><\/p>\n

Refer\u00eancias:<\/b><\/span><\/p>\n

[1] HIGHFIELD, R.. How Dirac Predicted Antimatter. Dispon\u00edvel em: <\/span>https:\/\/www.newscientist.com\/article\/dn17111-how-dirac-predicted-antimatter\/<\/span><\/a>. Acessado em: 19\/08\/2021.<\/span><\/span><\/p>\n

[2] BEDIAGA, I.. A Antimat\u00e9ria e o Universo. Dispon\u00edvel em: <\/span>https:\/\/cienciahoje.org.br\/artigo\/a-antimateria-e-o-universo\/<\/span><\/a>. Acessado em: 19\/08\/2021.<\/span><\/span><\/p>\n

[3] Desconhecido. Antimat\u00e9ria. Dispon\u00edvel em: <\/span>https:\/\/portal.if.usp.br\/fnc\/pt-br\/p%C3%A1gina-de-livro\/antimat%C3%A9ria<\/span><\/a>. Acessado em: 19\/08\/2021.<\/span><\/span><\/p>\n

[4] SOUZA, M.. O que \u00e9 antimat\u00e9ria?. Dispon\u00edvel em: <\/span>https:\/\/www.uol.com.br\/tilt\/noticias\/redacao\/2021\/05\/10\/o-que-e-antimateria-e-por-que-e-o-material-mais-caro-do-mundo.htm<\/span><\/a>. Acessado em: 20\/08\/2021.\u00a0<\/span><\/span><\/p>\n

[5] NOGUEIRA, S.. Antimat\u00e9ria. Dispon\u00edvel em: <\/span>https:\/\/super.abril.com.br\/ciencia\/antimateria\/<\/span><\/a>. Acessado em: 19\/08\/2021.<\/span><\/span><\/p>\n

[6] SANT\u2019ANA, T.. O que \u00e9 antimat\u00e9ria?. Dispon\u00edvel em: <\/span>https:\/\/super.abril.com.br\/mundo-estranho\/o-que-e-antimateria\/<\/span><\/a>. Acessado em: 20\/08\/2021.<\/span><\/span><\/p>\n

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