Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales
Programa 2005
Antimateria, superconductividad, estación espacial internacional y vuelos a marte
Resumen de la conferencia por:

Manuel Aguilar Benítez de Lugo
Doctor en Ciencias Físicas por la Universidad Complutense de Madrid. Ha realizado estancias en el CERN, BNL y Collége de France para investigar en Física de Partículas durante más de 10 años. Director del Departamento de Investigación Básica del CIEMAT. Miembro del Particle Data Group. Gestor del Programa Nacional de Física de Altas Energías de la CICYT (1996-2000). Delegado científico de España en el Consejo del CERN y Vicepresidente del mismo. Científico español más citado desde 1981 según el Institute of Scientific Information. Académico numerario de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales
 
La aparente ausencia de antimateria en nuestra galaxia es una observación de extraordinario interés en Astrofísica de Partículas, una disciplina científica fronteriza entre la Física de Partículas Elementales, la Astrofísica de Altas Energías y la Cosmología. La hipótesis del Big Bang para el origen del Universo predice que, inmediatamente después de la gran explosión inicial, el Universo era simétrico en materia y antimateria. Las medidas realizadas hasta la fecha, de insatisfactoria precisión, no han detectado cantidades significativas de antimateria. La explicación de cómo el Universo ha evolucionado desde una configuración inicial simétrica a la situación actual es un problema ciertamente fascinante y de gran actualidad.

La teoría de la antimateria fue propuesta en 1930 por el físico británico P.A.M. Dirac, Premio Nobel de Física 1933, y hoy existe abrumadora evidencia de que para cada partícula existe su antipartícula, de la que sólo se diferencia en el signo opuesto de algunas de sus propiedades estáticas como, por ejemplo, la carga eléctrica. Desde hace décadas la antimateria es utilizada de manera rutinaria en los laboratorios de Física de Altas Energías como, por ejemplo, el CERN. Más recientemente la antimateria ha tenido aplicaciones prácticas en el terreno del diagnóstico médico y hay iniciativas para extender su utilización en determinadas terapias tumorales.

La superconductividad es un fenómeno macroscópico de origen cuántico descubierto en 1911 por H. Kamerlingh Onnes, Premio Nobel de Física 1913. Algunos materiales, como por ejemplo aleaciones de niobio-titanio, no ofrecen resistencia al paso de la corriente eléctrica cuando son enfriados a temperaturas próximas al cero absoluto. Este fenómeno tiene una creciente utilización en laboratorios de Física de Altas Energías (imanes superconductores, cavidades de radiofrecuencia) y numerosas aplicaciones en el área del transporte (trenes levitados), energía y medicina (resonancia magnética nuclear).

Desde hace unos años una colaboración científica internacional dirigida por S.C.C. Ting, Premio Nobel de Física 1976, en la que participan grupos de investigación y empresas españolas, coordinados por el CIEMAT, está desarrollando un proyecto para la construcción de un instrumento (el espectrómetro magnético AMS), con tecnología superconductora, para estudiar con precisión la radiación cósmica cargada y, en particular, cuantificar la posible existencia de antimateria hasta el confín observable del Universo. Está previsto que el detector AMS se instale en la Estación Espacial Internacional (ISS) en el año 2007.

En esta conferencia se describirán algunos aspectos de este proyecto (antimateria, evolución del Universo, superconductores, experimentación en el transbordador espacial Discovery y en la Estación Espacial Internacional) y las posibles aplicaciones relacionadas con el blindaje magnético a la radiación cósmica de las tripulaciones de los futuros vuelos a Marte.