Ciencia: Logran por primera vez detectar y medir ondas de antimateria en un laboratorio

Lo hizo un grupo de científicos, entre ellos un argentino, en un centro de investigación al norte de Italia.

Rafael Ferragut. El científico argentino con un haz de positrones como el que
se usó para observar las ondas de antimateria.

En un laboratorio relativamente pequeño y con recursos limitados, ubicado en la ciudad de Como -al norte de Milan, Italia-, un grupo de científicos, entre ellos un argentino, festejó este viernes un logro relevante que -dicen-ayudará a comprender mejor los fundamentos de la mecánica cuántica y que ratifica lo postulado en forma conceptual por Albert Einstein en 1927.

Este grupo de investigadores logró, por primera vez, detectar y medir ondas de antimateria en un laboratorio. El trabajo, considerado una 'proeza' tecnológica por otros científicos independientes, les llevó varios años de preparación y dos meses intensos de mediciones: entre junio y agosto del año pasado. Este viernes se coronó con la publicación del paper en la revista Science Advances.

Parte del equipo: Elena Tonello (estudiante), Stefano Aghion 
(ex-colaborador) y Francesco Barantain (estudiante).

La antimateria es el equivalente exacto a la materia, pero con carga contraria. Si se tocan se aniquilan. Se estima que las dos surgieron, en forma simultánea, con el Bing Bang que dio origen al Universo, pero aún se desconoce por qué ahora hay mucha más materia que antimateria en el espacio y por qué no se aniquilaron mutuamente. Algo hizo que la materia “ganara” y se impusiera, pero todavía no se conoce bien qué fue.

Se sabe que tanto la materia como la antimateria tienen una naturaleza ondulatoria. Sin embargo, hasta ahora solo habían podido medir en el laboratorio las ondas de materia. El nuevo experimento logró ahora observar también las de antimateria.

Marco Leone (a la derecha) y Rafael Ferragut (a la izquierda) ensamblando parte del interferometro. 
Laboratorio Positrones (L-NESS, Politecnico di Milano).

El protagonista argentino de esta historia es Rafael Ferragut (52), nacido en Capital, criado en Tandil, emigrado en el año 2000 a Italia y actual responsable del Laboratorio de Positrones L-NESS del Politecnico di Milano. Trabajó junto a otros científicos, del Instituto Nacionale di Fisica Nucleare (INFN) de Italia, de la Universidad de Milán y de un laboratorio de la Universidad de Berna.
Consultado sobre las posibles aplicaciones que podría tener este experimento, Ferragut hace referencia sobre todo a aspectos teóricos. Afirma que “esto podría ayudar a responder algunas de las preguntas abiertas más intrincadas del conocimiento humano”.

“El universo que vemos hoy expandiéndose aceleradamente, después del Big Bang debería haberse formado en igual medida de materia y de antimateria, sin embargo parece que casi todo lo que nos rodea es materia. ¿Dónde está la antimateria faltante? ¿Cuáles son las propiedades gravitacionales de la antimateria? ¿La antimateria sigue en igual manera la ley de gravitación universal que la materia? ¿Puede la antimateria ser repulsiva gravitacionalmente a la materia?”, se pregunta.

El aparato experimental QUPLAS1.

Y agrega que así como ya se había logrado demostrar, a través de las ondas gravitacionales, la fluctuación espacio-tiempo producida por eventos cósmicos colosales (interacción y colisión de agujeros negros y estrellas de neutrones), el nuevo experimento será “capaz de medir el tipo de interacción gravitacional entre los sistemas de antimateria y la materia”.

En cuanto a las aplicaciones más prácticas y concretas, Ferragut le dice a Clarín que podría llegar a servir para mejorar aún más los microscopios electrónicos, para avanzar en la “holografía electrónica” (modos de reproducir en tres dimensiones una estructura), así como para estudiar con suma precisión lamicroestructura de los materiales. Por ejemplo, la superficie por donde pasa una corriente de electrones.

Dos coautores, de la Universidad de Berna: Aki Ariga y Ciro Pistillo.

Clarín también consultó a Ricardo Piegaia, profesor e investigador de física de partículas y de altas energías de la UBA. El experto afirmó que el nuevo experimento es “impresionante, una proeza tecnológica”. “Desde el punto de vista del conocimiento de la física no había dudas que la antimateria tiene un comportamiento ondulatorio. Por eso, con este experimento no se van a reescribir los libros de física, no agrega nada sobre nuestro conocimiento del exceso de materia sobre antimateria. Pero la tecnología desarrollada es impresionante y es un experimento que confirma de manera muy elegante los fundamentos de la mecánica cuántica. Es la primera vez que se observa experimentalmente la interferencia con antipartículas, y eso es un mérito impresionante”, dijo.

Ferragut coincide en parte. Dice que ahora que ellos lograron medir las ondas de antimateria, la tecnología ya está disponible para cualquiera que quiera y pueda usarla. Y que, de lo contrario, todavía habría que haber esperado entre 5 o 10 años antes que algún otro equipo lo consiguiera. “Para mí es un orgullo que un laboratorio chico, con un grupo que con pasión creyó en esto, lo haya podido lograr. Por eso festejamos, porque lo pudimos lograr y publicar”.

Idas y vueltas, entre Europa y la Argentina

Rafael Ferragut, científico argentino que participó en la primera
observación de una onda de antimateria.

La historia hubiera sido muy distinta si, para el Mundial de 1978, la dictadura no hubiera decidido ensanchar la avenida 9 de Julio. Sobre Carlos Pellegrini y Juncal vivía la familia Ferragut, cuando Rafael tenía 8 años.

Entonces, los padres decidieron mudarse a Tandil, “un lugar más tranquilo”, dice ahora Rafael, que creció en las sierras bonaerenses. Allí, luego estudió Física en la Universidad del Centro de la Provincia de Buenos, donde hizo una tesis y un doctorado enfocados en los positrones.

Luego ingresó al Conicet y finalmente ganó un concurso para hacer un posdoctorado en Italia. Hacía allí fue, con su mujer y sus tres hijos, en el año 2000.

Las vueltas de la vida. “Todos mis abuelos son españoles y ellos apostaron por la Argentina. Ahora yo terminé en Italia”, dice.