Certo de novo, Einstein! Estudo mostra como antimatéria responde à gravidade

A antimatéria é o gêmeo da matéria comum, possuindo a mesma massa, mas com carga elétrica oposta. Quase todas as partículas subatômicas, como elétrons e prótons, possuem uma contraparte de antimatéria. Enquanto os elétrons têm carga negativa, os antielétrons, também chamados de pósitrons, têm carga positiva. Da mesma forma, enquanto os prótons têm carga positiva, os antiprótons possuem carga negativa.

Segundo a teoria atual, o Big Bang, que deu início ao Universo deveria ter produzido quantidades iguais de matéria e antimatéria. Este, no entanto, não parece ser o caso. Parece haver muito pouca antimatéria – e na Terra quase nenhuma.

Matéria e antimatéria são incompatíveis. Caso se toquem, explodem em um fenômeno chamado aniquilação.

O experimento foi conduzido no Centro Europeu de Pesquisa Nuclear (Cern), na Suíça, por pesquisadores do projeto de colaboração internacional chamado de Aparato de Física a Laser Anti-hidrogênio (ALPHA, na sigla em inglês) e envolveu a contraparte de antimatéria do hidrogênio.

"Na Terra, a maior parte da antimatéria que ocorre naturalmente é produzida a partir de raios cósmicos - partículas energéticas do espaço - que colidem com átomos no ar e criam pares antimatéria-matéria", disse o físico Jonathan Wurtele, da Universidade da Califórnia, Berkeley, coautor do estudo publicado na revista Nature.

Esta antimatéria recém-criada dura apenas até atingir um átomo de matéria normal na baixa atmosfera. Porém, a antimatéria pode ser sintetizada sob condições controladas, como no experimento ALPHA, que utilizou anti-hidrogênio criado no CERN.

O anti-hidrogênio do experimento foi contido em uma câmara de vácuo cilíndrica e preso por campos magnéticos. Os pesquisadores reduziram os campos para libertar a antimatéria, a fim de observar se ela cairia ou não quando a influência da gravidade se tornasse aparente. E isso aconteceu, e a antimatéria se comportou como o hidrogênio se comportaria nas mesmas condições.

"Este resultado foi previsto pela teoria e por experimentos indiretos que se baseavam em fenômenos sutis. Mas nenhum grupo jamais havia feito um experimento direto em que a antimatéria fosse simplesmente liberada para ver em que direção ela iria", disse Joel Fajans, físico da UC Berkeley e coautor do estudo.

"Nossa experiência exclui outras teorias que exigem que a antimatéria suba - a 'antigravidade' - no campo gravitacional da Terra", acrescentou Wurtele.

Embora Einstein tenha concebido a teoria da relatividade geral - uma explicação abrangente da gravidade - antes da descoberta da antimatéria em 1932, ele tratou toda a matéria com equivalência, o que significa que se esperaria que a antimatéria respondesse às forças gravitacionais da mesma forma que a matéria.