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¿Podemos hacer material?

¿Podemos hacer material?

Producción de par

© 2010 HowStuffWorks.com

La expresión latina “creación ex nihilo“significa” creación de la nada “y es en gran parte el dominio de la teología, la filosofía y la mitología por una razón: la primera ley de la termodinámica, que en realidad es una ecuación de conservación de energía. La energía no se puede crear ni destruir.

¿Cómo afecta esta ley a la materia? Albert Einstein teorizó que la materia y la energía son intercambiables. La materia ocupa espacio, tiene masa y constituye la mayor parte del universo visible a su alrededor. La energía, por otro lado, toma muchas formas y es esencialmente la fuerza que hace que las cosas sucedan en el universo. Sin embargo, la materia y la energía son variaciones de lo mismo. Cada uno se puede convertir en el otro. Según Einstein y la primera ley de la termodinámica, hay una cantidad fija de energía y materia en el universo.

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Cuando dos protones chocan en el Gran Colisionador de Hadrones, pueden separarse en partículas subatómicas llamadas quarks y una partícula de fuerza amortiguadora llamada gluón. Incluso cuando la materia y la antimateria se aniquilan entre sí, producen energía en forma de fotones, que son unidades cuánticas de luz.

Si construyeras una molécula a partir de átomos, no estarías creando materia. Un átomo también es materia, al igual que las partículas subatómicas que contiene. Es como tomar harina y usarla para hacer un pastel. No crearías comida. En cambio, tomaría un alimento y lo haría más complicado.

Para que la materia siga la primera ley de la termodinámica, es necesario convertir la energía en materia. Esta conversión tuvo lugar a escala cósmica hace unos 13 mil millones de años. El Big Bang consistió enteramente en energía. La materia no apareció hasta que se produjo un rápido enfriamiento.

En el laboratorio, la creación de materia conduce a una reacción llamada producción de par, llamado así porque convierte un fotón en un par de partículas: una materia, una antimateria (la inversa de la aniquilación materia-antimateria que acabamos de mencionar). El Laboratorio Nacional Brookhaven, la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) y Fermilab generaron esta reacción enviando un fotón a un núcleo atómico pesado. El núcleo comparte energía y permite que el fotón se descomponga en un electrón. positrón, antimateria opuesta a un electrón. El positrón vuelve inevitablemente a ser un fotón cuando choca con un electrón.

Entonces sí, los humanos pueden hacer materia. Podemos convertir la luz en partículas subatómicas, pero incluso los mejores científicos no pueden crear algo de la nada.

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