¿Podría un objeto sólido hecho completamente de antimateria "tocar" con seguridad la materia ordinaria sin aniquilarse entre sí debido a la fuerza EM?

La mayor parte se dice acerca de las antipartículas que aniquilan a sus contrapartes de partículas ordinarias.

Cuando la antimateria forma antiátomos, se dice que se comportan como materia ordinaria.

Dado que los átomos son más estables que sus partículas libres, ¿sería posible que la interacción entre los átomos de antimateria y los átomos de materia ordinaria sea algo seguro?

Los experimentos utilizan principalmente positrones y antiprotones "libres". Sabemos cómo los electrones y protones "libres" interactúan con la materia ordinaria, y pueden causar mucho "daño". Pero cuando están juntos, en átomos, se vuelven mucho más estables y forman enlaces, redes, moléculas, etc. Los átomos en la materia ordinaria no se "tocan" entre sí debido a la fuerza EM. Interactúan sí, pero una colisión directa es algo raro.

Respuestas (3)

Depende de cuántas antipartículas reaccionarían con partículas ordinarias. Los pocos que lo hacen debido a las partículas cósmicas y los aceleradores de partículas parecen lo suficientemente seguros.

En el espacio vacío con 1 kg de bola de hierro y 1 kg de antihierro, sería difícil hacerlos reaccionar por completo, por la misma razón que es difícil hacer que todo el plutonio en una bomba de fisión nuclear reaccione por completo: la liberación inicial de energía es tan genial que, en la mayoría de los casos, separa las partes que interactúan entre sí y detiene una reacción posterior. Tal explosión fallida (que aún puede ser muy fuerte) se llama fizzle. Se necesitan velocidades extremas o cargas con forma de precisión para que la mayor parte del plutonio reaccione en la bomba. Presumiblemente, lo mismo sería cierto para la reacción materia-antimateria. Estas cosas no se aniquilarían por completo solo porque se acercan unas a otras, se necesitarían condiciones especiales para que eso sucediera.

Si los objetos sólidos de materia y antimateria se tocan, la aniquilación es inevitable. No querrías tener un montón de antimateria en tu mano. La cantidad de energía liberada (~25 MT) sería comparable a la de un asteroide o un cometa que golpea la Tierra.

Algo de comida para el pensamiento aquí.

Tratando esto como un problema de Fermi: supongamos que tenemos dos esferas de hierro (terrestre) y las ponemos en contacto lentamente. La primera fuente significativa de una fuerza de contacto será de las interacciones electrón-electrón, y dado que los electrones tienen cargas similares, esperamos que la fuerza de contacto comience siendo repulsiva y solo se vuelva más fuerte, ya que la exclusión de Pauli también entra en juego.

Sin embargo, si reemplazamos una esfera con antihierro, ahora esas primeras interacciones son entre electrones en la esfera de hierro y positrones en la esfera de antihierro, por lo que las cargas son opuestas y esperamos que la fuerza de contacto sea inicialmente atractiva .