Materia, luz y antimateria Materia En 1911 Rutherford demostr que el tomo estaba compuesto por un ncleo (de masade !"#$1%&'" (ramos) de car(a positi*a y electrones de car(a ne(ati*a (de masa de9!1%9$1%&'# (ramos)+ y es el si(no contrario de sus car(as lo que los mantiene unidosmediante fuerzas electroma(n,ticas! -erose demostrms tarde adems que elncleoatmicotampocoesunapart.culaindi*isibleyaqueestformadapor unprotn de car(a positi*a (de masa de 1!/03$1%&'"(ramos) y neutrn sin car(a (de masade 1!/05$1%&'" (ramos), ambos unidos por lo que hoy llamamos la fuerza nuclear! 1oselectrones y protones tienen e$actamente la misma car(a (de 1!/%'$1%&19 coulombs) ycasi la misma masa, pero de si(no el,ctrico contrario! En la naturaleza e$isten 9' elementos qu.micos, y cada uno de ellos est identificadopor la cantidad de protones que conforman su ncleo atmico! 2dems, as. como loselectrones estn unidos al ncleo mediante atraccin electroma(n,tica as. mismo lostomos se unen para formar mol,culas y las mol,culas para formar macromol,culas!3i bien en la mayor.a de los casos la car(a de un tomo es nula, ya que tienen lamisma cantidad de electrones que de protones, no necesariamente siempre debe deser siempre as.+ en el caso contrario se dice que el tomo est ionizado!-arece ser que, a primera *ista al menos, tres son las part.culas elementales desde lacuales se construye el uni*erso! -ero falta una an4 la luz! Luz En el si(lo 5677 hab.a una disputa acerca de la naturaleza de la luz4 8e9ton pensabaqueesunapart.cula, mientrasque:uy(enssosten.aqueesunaonda, yquesepropa(a por el misterioso medio del ,ter! Ms tarde en si(lo 575 Ma$9ell reafirmala teor.a de :uy(ens, estableciendo que la luz es una onda electroma(n,tica, y quetambi,n se propa(aba en el ,ter, mientras que por otro lado -lanc; ase(uraba que laluz debe constituirse en paquetes de ener(.a o cuantos dados por una constante y sufrecuencia! Ms tarde, en19%), las de menor ener(.a, detrs de la antesala de las infrarro?a y lasmicroondas! Antimateria En 19'9 el f.sico in(l,s @irac hizo una notable prediccin4 a ni*el cuntico la nocinde *ac.o implica que cada part.cula que conocemos le corresponde una antipart.cula+slo el fotn es indistin(uible de su contrario! 2s., en una primera instancia, predi?oque?untoal electrne$isteotrapart.culadei(ual masaycar(aperodesi(noopuesto, a la cual llam positrn! Auando ambos se ?untan desinte(ran toda su masa,lacualestransformadaenener(.aenformadedosfotones(amma+perosiempremanteni,ndose constante la correspondencia masaBener(.a se(n la ecuacin deEinstein ECmc'! El positrn no fue descubierto hasta el aDo 19', por Aarl 2nderson!@ebidoaquelaluzesindistin(uibledesuantipart.cula, podr.aser el casoquemuchas de las (ala$ias que *emos son deE antimateria(>)! -ero ello es lo ms cercaque podr.amos tenerla, ya que de entrar en contacto con nosotros habr.a,instantneamente, unae$plosinquereducir.atodoaener(.aenformaderayos(amma! 2hora, dos pre(untas saltan a la mente se(n lo e$presado4 2 FEs posible el procesoin*ersoG -ues s., es posible que dos rayos (ammachoquenycon*iertantodasuener(.aenmasa, peroparaelloes necesarioin*ertir mucha ener(.a!H F-uedencoe$istirmateriayantimateria?untosG3., yaquepormediodelosfotones mismos que son liberados se pueden producir choques entre ellos y otrosdel entorno para, nue*amente, formar pares de, por e?emplo, electrnBpositrn o,si la temperatura supera los diez billones de (rados Aelsius, protnBantiprotn! Dualidad onda-partcula: el mundo cuntico 1ouisHro(liefueel primeroenproponer quelaspart.culasdel mundocunticotienen propiedades de ondas, cuya lon(itud est dada por4 hBm* (y multiplicado porun factor de 1orentz)+ donde h es la ctte de -lanc; (/!/'/%/9)! 2 ,stas part.culas en principioindetectables se les ha llamado part.culasvirtuales! -ero atencin, esto no es merametaf.sica4 los efectos e$perimentales de ,stas part.culas son reales y es ello lo que(enera la necesidad de considerar su e$istencia+ y no un capricho terico! 1as simetr.as del mundo cuntico *aridad 3i miramos una pel.cula que fue (rabada a tra*,s de un espe?o, y por tanto todo esin*erso a como los persona?es ori(inales lo e?ecutaron, no notaremos nada e$traDo!Es ms, nin(n e$perimento f.sico permite salir de dicho 3R! -ero da i(ual, ya quelas leyes dela f.sica se mantienen in*ariantes en su aplicacin y efecti*idad! Esto esconocido como la simetr.a de paridad, o -! Ksta propiedad fue considerada como al(ofundamental entodalaf.sicadurantemuchotiempo, peroen19