Ciência

Controlar a antimatéria

A "irmã gêmea" da matéria que todos conhecemos, se domada, colocaria outras fontes de energia no chinelo

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Atualizado em 31 out 2016, 18h48 - Publicado em 18 fev 2011, 22h00

Texto Reinaldo José Lopes

“Atração explosiva” parece nome de filme de ação de quinta categoria, mas descreve à perfeição o que acontece quando a matéria encontra sua irmã rebelde. Sim, as peças básicas que compõem o Universo – partículas como os prótons e elétrons, por exemplo – possuem versões idênticas de si próprias, exceto pela diferença crucial do “sinal trocado”. Se os prótons têm carga positiva, os antiprótons têm carga negativa. Já os elétrons, negativos, têm como “gêmeos” os pósitrons. Coloque os dois membros desses pares juntinhos e o resultado é uma explosão de fazer cair o queixo, Seria uma mão na roda para os nossos interesses energéticos – isso se for possível controlar a conflagração, claro.

Como você pode imaginar, muita gente está tentando conseguir isso. O desafio é duplo. Além da dificuldade técnica de só permitir a explosão quando nós queremos que ela aconteça (em tese, qualquer contato entre matéria e antimatéria é suficiente para gerar uma microbomba), também há o problema de produzir antimatéria em quantidades suficientes para que ela sirva de alguma coisa.

Acelerando

O processo básico de produção de antimatéria já é conhecido. A maior fonte de antiprótons e pósitrons hoje são os aceleradores de partículas, máquinas gigantescas como o recentemente inaugurado Grande Colisor de Hádrons (LHC), que fica na fronteira entre a França e a Suíça. Tudo o que os físicos precisam fazer é acelerar prótons comuns até que eles alcancem uma velocidade altíssima. Depois, os prótons são bombardeados contra um alvo, o que leva a uma chuva de partículas, entre elas algumas de antimatéria. O processo é tão ineficiente que o laboratório europeu Cern, responsável por gerenciar o LHC, gastou US$ 20 milhões em 2004 apenas para produzir alguns trilionésimos de grama de antimatéria. É a matéria-prima mais cara da Terra.

Para evitar que essas antipartículas sejam imediatamente destruídas, é preciso usar uma espécie de “armadilha magnética”, que impede que os átomos de antimatéria toquem as paredes do receptáculo onde estão guardados. O grande sonho dos físicos é encontrar maneiras de realizar encontros controlados entre átomos de antimatéria e de matéria. A explosão derivada do encontro seria lançada para fora por uma espécie de exaustor, criando, na prática, um foguete de antimatéria extremamente potente. De acordo com Gerald Smith, pesquisador da Universidade do Estado da Pensilvânia (EUA), 4 miligramas de pósitrons seriam suficientes para levar um foguete da Terra a Marte em semanas. Para armazenar os pósitrons por tempo suficiente, Smith propõe a criação de um contêiner repleto de nitrogênio e hélio líquidos, em temperaturas tão baixas que as interações entre as substâncias e a antimatéria não produziriam explosões.

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Smith também especula que a eficiência e o custo da produção de antimatéria poderiam ser melhorados se os cientistas pudessem construir aceleradores de partículas voltados para esse fim, já que os aceleradores de hoje foram projetados como instrumentos de pesquisa. Mas pode ser que, no futuro distante, em vez de fazer antimatéria, possamos minerá-la. É que, segundo os físicos teóricos, o Universo nasceu com quantidades um pouco diferentes de matéria e antimatéria, com pequena vantagem para a primeira. A matéria teria aniquilado a maior parte da antimatéria, mas algumas “sobras” podem estar perdidas pelo Cosmos. “Redes” magnéticas, a bordo de sondas não tripuladas, poderiam capturar as sobras caso fossem detectadas por causa da interação com os átomos comuns. Em vez de uma corrida do ouro, teríamos uma corrida da antimatéria espaço afora.