En un laboratorio de la Northwestern University, en Evanston (Illinois), Gerald Gabrielse y su equipo lograron hacer algo que parecía imposible: mantener un único positrón — la partícula de antimateria equivalente al electrón — suspendido en el vacío, enfriado a casi cero grados absolutos, durante meses seguidos. El resultado, publicado en Physical Review Letters el 21 de octubre de 2026, no es solo un rúcord de durabilidad. Es el nacimiento de un nuevo instrumento de medición que puede, por fin, responder a la pregunta que ha perseguido a la física fundamental durante ocho décadas: ¿por qué el universo está hecho de materia?
El positrón es, por definición, la imagen especular del electrón. Tiene la misma masa, la misma carga, pero signo opuesto — y cuando entra en contacto con un electrón, ambos se aniquilan en una explosión de energía. Esta propiedad, lejos de ser una simple curiosidad de laboratorio, es exactamente lo que hace al positrón tan difícil de estudiar: desaparece al tocar cualquier superficie. Durante décadas, los físicos pudieron producir positrones en cantidades considerables — el cobalto-22, por ejemplo, emite uno por decaimiento —, pero manipular una única partícula el tiempo suficiente para mediciones de precisión se consideraba impracticable.
El grupo de Gabrielse contornó este obstáculo con una arquitectura de tres etapas. Primero, los positrones emitidos por una fuente radioactiva de sodio-22 son acelerados a través de una red cristalina de tungsteno gélida. Cada colisión hace que la partícula pierda parte de la energía cinética que llevaba. Al emergir del otro lado, está significativamente más lenta — y con una probabilidad reducida de aniquilación. En segundo lugar, la partícula es guiada por campos electromagnéticos hacia una cámara de vacío casi perfecta. Finalmente, el interior de la trampa se enfría a 300 milikelvin — solo 0,3 grados sobre el cero absoluto — hasta alcanzar su estado cuántico fundamental.
Lo que se obtuvo en este estado es un "ciclotrón cuántico de un solo positrón": una partícula individual que se comporta esencialmente como un átomo artificial, con niveles de energía cuantizados que los investigadores pueden controlar y observar con precisión.
El objetivo final del experimento es medir el momento magnético del positrón — la intensidad y la orientación del campo magnético que la partícula genera — con una precisión nunca antes alcanzada. El Modelo Estándar de la física de partículas predice que el momento magnético del positrón y del electrón deben tener valores exactamente iguales, pero en sentido opuesto. Si las mediciones revelan cualquier diferencia, por mínima que sea, el Modelo Estándar estaría roto — y los físicos tendrían un punto de partida concreto para reconstruir la teoría.
Pero la motivación va más allá de la vanidad teórica. La asimetría materia-antimateria es, sin duda, uno de los mayores problemas no resueltos de la física moderna. Cuando el universo nació, el Big Bang debería haber producido cantidades iguales de materia y antimateria. Si eso hubiera sido así, toda la materia y toda la antimateria se habrían aniquilado mutuamente y no habría universo para observar. El hecho de que exista algo — estrellas, planetas, usted — significa que alguna diferencia sutil entre los dos tipos de partícula permitió que la materia "ganara". Descubrir cuál es esa diferencia es el Santo Grial de la cosmología de partículas.
Es importante dejar claro: el experimento actual no midió el momento magnético del positrón con la precisión necesaria para probar el Modelo Estándar. Demostró que puede medirse así. El positrón fue mantenido durante meses, sí, pero las mediciones de precisión aún están por venir. Los investigadores planean determinar dos magnitudes: la energía necesaria para invertir el sentido de giro del positrón y la energía necesaria para hacerlo saltar de su estado fundamental a su primer estado excitado. La razón entre estas dos energías es exactamente el momento magnético.
Lo que hace el método prometedor es su estabilidad. En experimentos anteriores, los positrones se producían en plasmas y se confinaban por períodos cortos, impidiendo mediciones a largo plazo. La "trampa" de Northwestern, por el contrario, no toca la partícula — flota en el centro del vacío, suspendida por campos electromagnéticos invisibles. Esto elimina cualquier posibilidad de aniquilación por contacto y permite que el positrón sea observado indefinidamente, siempre que el equipo continúe funcionando.
Northwestern no es el único lugar donde se estudia la antimateria. En el CERN, la experiencia ALPHA produjo y analizó más de 24.000 átomos de antihidrógeno en 2026, midiendo su estructura hiperfina con precisión de 12 dígitos significativos — una mejora de cien veces con respecto a las mediciones anteriores. En mayo de 2026, la colaboración ALPHA publicó en Nature el resultado más preciso jamás obtenido para la splitting hiperfina del estado fundamental del antihidrógeno. Otras experiencias en el CERN — AEGIS, ASACUSA, BASE, GBAR y PUMA — estudian propiedades fundamentales del antiprotón y del antihidrógeno, probando si la gravedad actúa de forma diferente sobre la antimateria.
El método de Northwestern es complementario: en lugar de estudiar átomos enteros de antihidrógeno, aísla el componente más simple de la antimateria — el positrón — y lo mantiene en un estado tan controlado que permite mediciones cuánticas de primer orden. Si los resultados de precisión confirman o refutan las predicciones del Modelo Estándar, será la primera evidencia directa de física más allá de él en décadas.
El positrón se produce en laboratorios desde 1932, cuando Carl Anderson lo observó por primera vez en trazas de rayos cósmicos en planchas fotográficas. Ochenta años después, aún no sabemos por qué el universo existe en absoluto. Este positrón atrapado puede, por fin, contener la respuesta.
Fuentes: Northwestern Now, Scientific American, Nature
✓ Fuentes independientes cruzadas y verificadas antes de la publicación
