A antimatéria não é feita apenas de antipartículas, também é feita de ondas. Os cientistas acabaram de provar que esta dualidade se aplica mesmo ao nível de uma única partícula de antimatéria.
A dualidade onda-partícula não é recente. Tudo à nossa volta, desde a luz até aos átomos do nosso corpo, é composto por partículas e ondas. No entanto, as partículas de antimatéria, que são idênticas às suas irmãs gémeas excetuando a carga e a rotação opostas, são muito difíceis de ser estudadas.
As partículas de antimatéria surgem de forma fugaz, geralmente em massivos aceleradores de partículas. Contudo, uma equipa de físicos conseguiu provar ao nível com um único positrão (o gémeo de antimatéria de um eletrão) que a antimatéria também é composta por partículas e ondas.
Para provar que os positrões também são ondas, os físicos realizaram uma versão mais complexa da famosa “experiência da dupla fenda” que, em 1927, mostrou pela primeira vez que os eletrões são partículas e ondas.
Na experiência original, explica o Live Science, os cientistas dispararam uma corrente de eletrões através de uma folha com duas fendas, com um detetor do lado oposto. Se os eletrões fossem apenas partículas, teriam formado um padrão de duas linhas brilhantes no detetor.
Porém, os cientistas chegaram à conclusão que os eletrões agiam como ondas, “difratando” como a luz, formando assim um padrão espelhado de muitas linhas alternadas, umas mais brilhantes e outras mais escuras.
Mais tarde, em 1976, os físicos descobriram como demonstrar o mesmo efeito com um eletrão de cada vez, provando que até mesmo os eletrões simples são ondas que podem “interferir” entre si.
Desde então que os cientistas desconfiam que, se refletidos de uma superfície reflexiva, os positrões comportam-se como ondas. No entanto, nunca tinham realizado uma experiência de dupla fenda que provasse que os positrões individuais tinham, de facto, uma natureza ondulatória.
Recentemente, uma equipa de físicos italianos e suíços descobriu como gerar um feixe de positrões de baixa energia capaz de ser usado para executar a primeira versão da experiência da dupla fenda com antimatéria.
Desta forma, quando os cientistas direcionavam os positrões através de uma série mais complexa de múltiplas fendas, os positrões caíam no detetor num padrão que esperaríamos de uma onda, e não de partículas individuais. “A nossa experiência prova a origem quântica do positrão e, portanto, a natureza ondulatória dos positrões“, afirmou Paola Scampoli, física do Politécnico de Milão e co-autora do artigo, publicado na Science Advances.
No futuro, os cientistas esperam responder a perguntas sobre a natureza ondulatória da matéria exótica mais complexa e usar esses resultados para investigar a natureza da gravidade em escalas muito pequenas.
