Ángeles, demonios y antimateria

Que yo sepa, la recién fallecida Corín Tellado nunca se ocupó de la novela de acción. Su fuerte era ese otro género tan popular, el de amor y lujo; pero si la escritora española más leída del mundo hubiera escrito aventuras con personajes que están a punto de morir a cada paso, pero que nunca se mueren, habría pergeñado algo parecido a las novelas de Dan Brown. En efecto, Brown es un exponente del género híbrido de acción con amor y lujo.

En el libro Ángeles y demonios, hoy película, Dan Brown añade física al lujo, el amor y la acción. 

En la historia, una sociedad secreta se roba del CERN (el laboratorio europeo donde se encuentra el Gran Colisionador de Hadrones) un frasquito de antimateria para hacer una bomba con la cual pretenden destruir el Vaticano. La idea no es del todo mala (la de una bomba de antimateria, no la de destruir el Vaticano, aclaro). Con todo, en un preestreno de la película que se llevó a cabo recientemente en el CERN con los investigadores de ese laboratorio, los físicos expresaron algunas reservas. Aunque la película les gustó, no dejaron de señalar que para obtener en el CERN la cantidad de antimateria que se necesita para hacer explotar el Vaticano tendrían que tener los aceleradores funcionando mucho tiempo: ¡diez veces la antigüedad del universo! O 140,000 millones de años. Ni en las clínicas del IMSS lo hacen a uno esperar tanto.

"Licencia artística" se llama a las libertades que se toma un autor a fin de que su historia sea más dramática, y no tiene nada de malo; pero con el inminente estreno de la película el público se ha estado haciendo preguntas acerca de la antimateria. ¿De dónde sale? ¿Existe? ¿La hemos visto? (En el libro se da a entender que generar antimateria es dificilísimo y que nadie la ha visto, lo que es falso.)

Los físicos somos personas muy elegantes: no nos gusta que la decoración de la sala no haga juego con la del comedor. Por eso en 1930 uno de los físicos más elegantes, el británico Paul Dirac, se puso a remodelar la casa. La sala era la teoría cuántica, flamantísima física de los objetos más pequeños del universo; el comedor era la teoría especial de la relatividad, menos flamante, pero también nueva en aquel entonces. Ambas describían bien fenómenos muy distintos: la física de lo muy pequeño y la física de lo muy rápido, pero no funcionaban bien juntas. Dirac se dio a la tarea de elaborar una teoría cuántica relativista que unificara las dos teorías, y lo consiguió. La teoría de Dirac tiene varias implicaciones. Una de ellas es que, además de los electrones (descubiertos a fines del siglo XIX), debían existir unas partículas iguales en todo a ellos, pero con carga eléctrica positiva; los protones también debían tener compañeros iguales en todo, menos en el signo de la carga eléctrica. En general, toda partícula tenía una compañera simétrica: su "antipartícula". Las antipartículas aparecieron en los experimentos de los físicos en 1932.

Un protón con un electrón girando a su alrededor forman un átomo de hidrógeno. Análogamente, un antiprotón y un antielectrón (también llamado positrón) formarían un átomo de "antihidrógeno". Así, podía uno imaginarse toda la tabla periódica de los elementos, pero con átomos formados por las antipartículas de los protones, electrones y neutrones que forman los átomos comunes y corrientes. Eso es la antimateria. En la teoría de Dirac, al juntarse una partícula con su correspondiente antipartícula, ambas se convierten en pura radiación: decimos que se "aniquilan" y la aniquilación desprende mucha energía. La bomba de antimateria --o de materia y antimateria-- es perfectamente posible. El único problemita es éste: si al juntarse materia y antimateria se aniquilan, ¿dónde guardamos la antimateria, suponiendo que la podemos producir en cantidades suficientes para la bomba? Un recipiente convencional haría explosión con todo y su contenido. La antimateria se puede guardar por medio de campos magnéticos que la confinan sin que tenga que entrar en contacto con nada material.

La antimateria no tiene nada de esotérico. Por ejemplo, no tiene masa negativa ni produce antigravedad. Son sólo partículas con la carga eléctrica volteada al revés, y punto. Es más: muchos procesos naturales generan antimateria, como los choques de rayos cósmicos con las capas superiores de la atmósfera de la Tierra. También generamos antimateria todos los días en los hospitales cuando hacemos tomografías por emisión de positrones (los positrones son las antipartículas de los electrones: electrones con carga positiva). Con todo, la antimateria sí está envuelta en un profundo misterio físico, aunque ese misterio no tiene nada que ver con sociedades religiosas ni explosiones. O sólo con una explosión: el Big Bang. 

La teoría indica que en el origen del universo tendrían que haberse generado materia y antimateria en cantidades iguales. No hay motivo para preferir una sobre la otra; son simétricas en la teoría. Sin embargo estamos en un universo donde todo está hecho de un tipo de partículas --las que llamamos materia-- y la antimateria figura únicamente en cantidades mínimas producidas cuando las partículas de materia chocan a grandes velocidades. ¿Por qué no se aniquiló todo poco después de formarse el universo? y ¿por qué hoy vemos tal asimetría entre materia y antimateria? Nadie lo sabe.

En cuanto a la película, parece que a los físicos del CERN no les preocupó demasiado que todo el asunto de la antimateria estuviera enredado. Les molestó más que un personaje (creo que el de Tom Hanks) pudiera lanzarse desde un helicóptero a 100 metros de altura y caer sin hacerse el menor daño en el río Tíber, que no es precisamente el Amazones ni en caudal ni en profundidad. El libro de Dan Brown tampoco es ningún Amazonas literario, pero ¿qué tiene de malo tomarse algunas libertades con la física para divertir al público?