What happened to antimatter? - Rolf Landua

O que aconteceu com a antimatéria? - Rolf Landua

Translator: Andrea McDonough Reviewer: Jessica Ruby

Tradutor: Isabel Villan Revisor: Viviane Ferraz Matos

Is it possible to create something out of nothing?

É possível criar algo do nada?

Or, more precisely, can energy be made into matter?

Ou, mais precisamente, energia pode ser transformada em matéria?

Yes, but only when it comes together

Sim, mas somente quando vem junto

with its twin, antimatter.

com sua gêmea, a antimatéria.

And there's something pretty mysterious about antimatter:

E há algo muito misterioso sobre a antimatéria:

there's way less of it out there than there should be.

há muito menos dela do que deveria haver.

Let's start with the most famous physics formula ever:

Vamos começar com a fórmula mais famosa da física:

E equals m c squared.

E é igual a m c ao quadrado.

It basically says that mass is concentrated energy,

Ela diz basicamente que massa é energia concentrada,

and mass and energy are exchangeable,

e massa e energia são permutáveis,

like two currencies with a huge exchange rate.

como duas moedas com uma enorme taxa de câmbio.

90 trillion Joules of energy

90 trilhões de joules de energia

are equivalent to 1 gram of mass.

são equivalentes a 1 grama de massa.

But how do I actually transform energy into matter?

Mas como realmente transformo energia em matéria?

The magic word is <i>energy density</i>.

A palavra mágica é <i>densidade de energia<i>.

If you concentrate a huge amount

Se você concentra uma imensa quantidade

of energy in a tiny space,

de energia em um espaço minúsculo,

new particles will come into existence.

novas partículas passam a existir.

If we look closer,

Se olhamos mais perto,

we see that these particles always come in pairs,

vemos que essas partículas sempre vêm em pares,

like twins.

como gêmeas.

That's because particles always have a counterpart,

Isso ocorre porque as partículas sempre têm um duplo,

an antiparticle,

uma antipartícula,

and these are always produced

e elas são sempre produzidas

in exactly equal amounts: 50/50.

em quantidades exatamente iguais: 50/50.

This might sound like science fiction,

Isso pode soar como ficção científica,

but it's the daily life of particle accelerators.

mas é o dia-a-dia dos aceleradores de partículas.

In the collisions between two protons

Nas colisões entre dois prótons,

at CERN's Large Hadron Collider,

no Grande Colisor de Hádrons, no CERN,

billions of particles and antiparticles

bilhões de partículas e antipartículas

are produced every second.

são produzidas a cada segundo.

Consider, for example, the electron.

Considere, por exempo, o elétron.

It has a very small mass and negative electric charge.

Ele tem uma massa muito pequena e carga elétrica negativa.

It's antiparticle, the positron,

Sua antipartícula, o pósitron,

has exactly the same mass,

tem exatamente a mesma massa,

but a positive electric charge.

mas uma carga elétrica positiva.

But, apart from the opposite charges,

E, fora as cargas contrárias,

both particles are identical and perfectly stable.

ambas as partículas são idênticas e perfeitamente estáveis.

And the same is true for their heavy cousins,

E o mesmo é verdadeiro para seus primos pesados,

the proton and the antiproton.

o próton e o antipróton.

Therefore, scientists are convinced

Portanto, os cientistas estão convencidos

that a world made of antimatter

que um mundo feito de antimatéria

would look, feel, and smell just like our world.

pareceria, cheiraria e seria sentido exatamente como nosso mundo.

In this antiworld,

Neste antimundo,

we may find antiwater,

poderíamos encontrar antiágua,

antigold,

antiouro

and, for example,

e, por exemplo,

an antimarble.

antimármore.

Now imagine that a marble and an antimarble

Agora imagine que mármore e antimármore

are brought together.

sejam colocados juntos.

These two apparently solid objects

Esses dois objetos aparentemente sólidos

would completely disappear

desapareceriam completamente

into a big flash of energy,

em um enorme clarão de energia,

equivalent to an atomic bomb.

equivalente a uma bomba atômica.

Because combining matter and antimatter

Porque combinar matéria e antimatéria

would create so much energy,

criaria muita energia,

science fiction is full of ideas

a ficção científica está cheia de ideias

about harnessing the energy stored in antimatter,

sobre aproveitar a energia estocada em antimatéria,

for example, to fuel spaceships like Star Trek.

por exemplo, para abastecer espaçonaves como Star Trek.

After all, the energy content of antimatter

Afinal, o teor de energia da antimatéria

is a billion times higher than conventional fuel.

é um bilhão de vezes mais alto que o do combustível convencional.

The energy of one gram of antimatter would be enough

A energia de um grama de antimatéria seria suficiente

for driving a car 1,000 times around the Earth,

para movimentar um carro 1.000 vezes ao redor da Terra,

or to bring the space shuttle into orbit.

ou para lançar o ônibus espacial em órbita.

So why don't we use antimatter for energy production?

Então, por que não usamos antimatéria para a produção de energia?

Well, antimatter isn't just sitting around,

Bem, a antimatéria não está por aí,

ready for us to harvest.

pronta para ser colhida.

We have to make antimatter

Temos que fazer antimatéria

before we can combust antimatter,

antes que possamos queimar a antimatéria,

and it takes a billion times more energy

e leva um bilhão de vezes mais energia

to make antimatter

para fazer antimatéria

than you get back.

do que aquela que você obtém.

But, what if there was some antimatter in outer space

Mas, e se houvesse antimatéria no espaço exterior

and we could dig it out one day

e pudéssemos extraí-la um dia

from an antiplanet somewhere.

de um antiplaneta em algum lugar.

A few decades ago, many scientists believed

Algumas décadas atrás, muitos cientistas acreditavam

that this could actually be possible.

que isso poderia realmente ser possível.

Today, observations have shown

Hoje, as observações mostram

that there is no significant amount of antimatter

que não há uma quantia significativa de antimatéria

anywhere in the visible universe,

em lugar algum no universo visível,

which is weird because, like we said before,

o que é estranho porque, como dissemos antes,

there should be just as much antimatter

deveria haver tanta antimatéria

as there is matter in the universe.

quanto há matéria no universo.

Since antiparticles and particles

Já que antipartículas e partículas

should exist in equal numbers,

deveriam existir em números iguais,

this missing antimatter?

onde está a antimatéria?

Now that is a real mystery.

Bom, isso é um verdadeiro mistério.

To understand what might be happening,

Para entender o que pode estar acontecendo,

we must go back to the Big Bang.

devemos voltar ao Big Bang.

In the instant the universe was created,

No instante em que o universo foi criado,

a huge amount of energy was transformed into mass,

uma enorme quantidade de energia foi transformada em massa,

and our initial universe contained

e nosso universo inicial continha

equal amounts of matter and antimatter.

quantias iguais de matéria e antimatéria.

But just a second later,

Mas, apenas um segundo depois,

most matter and all of the antimatter

a maior parte da matéria e toda a antimatéria

had destroyed one another,

destruíram uma à outra,

producing an enormous amount of radiation

produzindo uma enorme quantidade de radiação

that can still be observed today.

que ainda pode ser observada hoje.

Just about 100 millionths

Apenas cerca de 100 milionésimos

of the original amount of matter stuck around

da quantia original de matéria restou por aí

and no antimatter whatsoever.

e nenhuma antimatéria.

"Now, wait!" you might say,

"Bom, espere!", você pode dizer,

"Why did all the antimatter disappear

"Por que a antimatéria desapareceu

and only matter was left?"

e sobrou somente matéria?

It seems that we were somehow lucky

Parece que de alguma maneira temos sorte

that a tiny asymmetry exists

em que exista uma pequeníssima assimetria

between matter and antimatter.

entre matéria e antimatéria.

Otherwise, there would be no particles at all

Do contrário, não haveria nenhuma partícula

anywhere in the universe

em lugar algum no universo

and also no human beings.

nem seres humanos.

But what causes this asymmetry?

E o que causa essa assimetria?

Experiments at CERN are trying to find out the reason

Experimentos no CERN estão tentando descobrir a razão

why something exists

por que algo existe

and why we don't live in a universe

e por que não vivemos em um universo

filled with radiation only?

cheio apenas de radiação.

But, so far, we just don't know the answer.

Mas, até agora, simplesmente não sabemos a resposta.