¿Debo Tener Miedo De La Materia Extraña?

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La materia extraña es diferente a cualquier materia terrenal; por un lado, es más pesado que nuestro asunto. Aprende qué más hace que la materia extraña sea indudablemente extraña.

-La materia extraña, como lo llaman los científicos, es indiscutiblemente rara. Es diferente a cualquier materia en la Tierra. Por un lado, es más pesado que nuestro asunto, pero eso es solo el comienzo. Nuestra materia amada está organizada. Está hecho de átomos, que contienen núcleos llenos de protones y neutrones. De hecho, nuestra quarks, que son partículas básicas, permanecen perfectamente empaquetadas dentro de los protones y neutrones. Pero en materia extraña, no hay límites; es solo un bulto en el que los quarks se vuelven locos, roaming de arriba abajo y de extremo a extremo.

¿Mencionamos que no se sabe que exista materia extraña en ningún lugar del universo? Ese es un detalle importante. A los físicos se les ocurrió la idea de materia extraña en la década de 1970 cuando se preguntaban qué pasaría si los protones y los neutrones se aplastaran sobrehumanosamente [fuente: -Freedman].

-Vamos a repetir una versión similar de su experimento teórico, imaginando que tenemos un átomo de hierro, más un pistón capaz de aplastarlo con una fuerza enorme. Al comprimir el núcleo del átomo de hierro, agregamos energía a sus 26 protones y 30 neutrones. Si presionamos lo suficiente, los protones y los neutrones estallarán en lo que están hechos: partículas más pequeñas llamadas quarks. Luego tendremos un montón de quarks, el tipo de quarks llamados "arriba" y "abajo", que tienen ciertas masas y son los únicos tipos que se encuentran en la materia en la Tierra. Aplastando aún más, haremos hincapié en los quarks arriba y abajo tanto que algunos cambian sus identidades. Algunos se pondrán mucho más pesados ​​y se volverán más pesados. quarks extraños. Nuestro átomo de hierro familiar ya se habrá ido. Lo habremos convertido en una mezcla igual de quarks up, down y extraños, es decir, en una strangelet Un strangelet es un pequeño pedazo de materia extraña.

A los físicos les parecía demasiado irresistible no seguir jugando con materia extraña. Se preguntaron qué pasaría si liberaran la presión sobre el hipotético extraño recién nacido. ¿Se transformaría inmediatamente de nuevo en el átomo de hierro ordenado? Edward Witten, del Instituto de Estudios Avanzados, sugirió que tal vez el desconocido se quedaría. De hecho, tal vez sería más estable que el átomo de hierro o cualquier otra materia en la Tierra.

En la página siguiente, nuestra historia cambiará de extraña a aterradora.

¿Puede la extraña materia atacarme en la calle?

Las estrellas de neutrones, una posible fuente de materia extraña, brillan aquí como fuentes brillantes y puntuales contra burbujas de gas de un millón de grados en esta imagen desde el observatorio orbital de Chandra.

Las estrellas de neutrones, una posible fuente de materia extraña, brillan aquí como fuentes brillantes y puntuales contra burbujas de gas de un millón de grados en esta imagen desde el observatorio orbital de Chandra.

¿Podría haber materia extraña en la Tierra ahora? Los físicos lo han considerado. Han probado nuestra agua y otras materias, sin encontrar nada. Han considerado la posibilidad de crear materia extraña en aceleradores de partículas como el Gran Colisionador de Hadrones, ya que podría unir núcleos atómicos lo suficientemente fuerte como para eliminar a los quarks de los átomos y potencialmente convertirlos a quarks extraños. Pero los revisores de seguridad concluyeron que los aceleradores de partículas generan tanto calor que derretirían a los potenciales enemigos. La probabilidad de crear materia extraña en un acelerador de partículas sería tan baja como hacer "un cubo de hielo en un horno", concluyeron los revisores [fuente: Ellis].

Los físicos también han considerado si podría existir materia extraña en el espacio. Han rechazado la idea de que podría haberse creado en el universo primitivo y se mantuvieron cerca [fuente: Farhi]. Se muestran escépticos de que estén formados por átomos pesados, que son lanzados a través del espacio por procesos astrofísicos violentos, golpeando a otros átomos pesados ​​en el proceso [fuente: Jaffe].

Edward Farhi, un físico del MIT que investigó a los desconocidos, piensa que el lugar más probable para encontrar materia extraña es en estrellas de neutrones. Estas estrellas que colapsan comprimen sus interiores con fuerza. "En el núcleo, tienes densidades y presiones lo suficientemente grandes como para formar materia extraña. Si se formara materia extraña en el núcleo, saldría y consumiría la estrella", dice Farhi. Debajo de su corteza, la estrella se convertiría en un bulto de materia extraña, o una estrella extraña. Si dos estrellas extrañas colisionaran, podrían enviar materia extraña a la Tierra, dice Farhi.

-¿Cómo podría ser extraño el asunto peligroso? En circunstancias especiales, "come" otro asunto. Para que esto suceda, la materia extraña tiene que ser más estable que la materia que se encuentra y no repelerla. Si se cumplen esas condiciones, el otro asunto "querrá" convertirse en materia extraña, y el contacto entre los dos hará que las cosas funcionen. El resultado sería una bola cada vez mayor de materia extraña, quemando la materia como una bola de fuego.

Para que ocurra un desastre de este tipo en la Tierra, la materia extraña tendría que permanecer por más de una fracción de segundo a presiones terrenales, y no sabemos si puede hacerlo. También tendría que estar cargado negativamente.

De hecho, la materia extraña potencial probablemente estaría cargada positivamente, dice Farhi. Y dado que la materia en nuestro planeta (incluyéndonos a nosotros) tiene núcleos atómicos cargados positivamente, repelería la materia extraña. "Si tuvieras un pequeño bulto en la mesa, simplemente se sentaría allí", dice Farhi.

El escenario cambiaría si la materia extraña estuviera cargada negativamente, y una bola de ella rodara locamente en la Tierra. "Probablemente lo sabrías porque estaría creciendo y consumiendo todo en su frontera", dice Farhi. Atraído a tus núcleos atómicos, la bola de materia extraña te absorbería, y terminarías.Algo así como una encarnación moderna del Blob.

-¿Has contado los "ifs" que te hemos lanzado hasta ahora? Si existiera materia extraña en el espacio, si se lanzara a la Tierra, si fuera estable a las presiones en el espacio y en la Tierra, si fuera más estable que nuestra materia y si estuviera cargada negativamente, podría convertirlo en un bulto. de quarks ingobernables. Así que no, probablemente no tengas miedo de las cosas extrañas, pero es divertido pensar en ello.

Buscando la materia extraña

¿Cómo pueden los científicos buscar materia extraña si nadie la ha visto? Bueno, en realidad sí saben qué partes de materia extraña se verían en la Tierra si no fuera peligrosa. Se asemejaría a nuestros átomos regulares, un núcleo cargado positivamente hecho de quarks, con electrones alrededor, solo más pesado.

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