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mercoledì 19 febbraio 2020

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SCIENZA&TECNOLOGIA - Catturato al Cern un fascio di antimateria

Sorprendente risultato dell'esperimento Asacusa

28.01.2014 - Alessandra Lorenzo



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La prima volta che venne usato il termine "antimateria", nel 1898, si ipotizzò l'esistenza di un sistema solare parallelo al nostro, un sistema caratterizzato da gravità repulsiva. Da quel momento, le domande sono state numerose e gli sviluppi che si sono susseguiti hanno scritto le pagine più importanti della storia della Fisica Moderna. Nel punto in cui si incontrano Relatività Ristretta e Meccanica Quantistica, nella definizione del concetto di "campo quantizzato" in cui si distinguono componenti di energia positiva e negativa, si delineano particelle e antiparticelle, oggetti matematici dello stesso tipo che, pur avendo la stessa massa, differiscono per il segno della carica. Essendo questa una caratteristica puramente convenzionale, è immediato comprendere quanto un universo composto di antiparticelle, nello specifico antiprotoni, antineutroni e positroni, sarebbe considerato comunque stabile. Il problema di fondo, uno dei più grandi dubbi della cosmologia, è: "dov'è finita l'antimateria, uno degli elementi principali della cosiddetta zuppa primordiale?"

E' proprio in questa direzione che si muovono gli scienziati del CERN attualmente coinvolti nell'esperimento Asacusa, una collaborazione internazionale in cui, grazie al finanziamento dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, ritroviamo anche alcuni ricercatori italiani. Qualche giorno fa, dall'imbattibile laboratorio di fisica delle particelle di Ginevra, è arrivata la grande notizia. A 2.7 metri di distanza dai campi magnetici che, seppur introducendo delle perturbazioni sullo stato del sistema, generano fasci di antiparticelle in una sorta di tubo lungo 3.5 metri, sono stati identificati 80 atomi di anti-idrogeno. La difficoltà sta nel mantenere la separazione tra materia e antimateria, poiché, al primo contatto esse si annichilano, trasformandosi in energia. Questo è ciò che sarebbe avvenuto subito dopo il Big Bang. Inizialmente infatti, materia e antimateria, presenti in proporzioni uguali, avrebbero dato luogo all'annichilazione ed, essendoci una discordanza fra la realtà e la teoria, si pensa ci fosse uno squilibro (la nota violazione della simmetria CP) responsabile dell'attuale composizione dell'universo.

Luca Venturelli, coordinatore del gruppo italiano della collaborazione Asacusa, ha commentato questo risultato dicendo che "Confrontare atomi di idrogeno e anti-idrogeno costituisce uno dei modi migliori per eseguire test di alta precisione sulla simmetria tra materia e antimateria. Gli spettri di idrogeno e anti-idrogeno sono previsti di essere identici: ogni piccola differenza tra loro potrebbe aiutare a risolvere il mistero dell'asimmetria e aprire una finestra su quella che potrebbe essere una nuova fisica".

Il futuro inizia ad avere così un sapore di fantascienza, perché inevitabilmente le scoperte legate all'antimateria influenzerebbero le applicazioni tecnologiche, dall'introduzione di vantaggiosi sistemi propulsivi all'estensione delle tecniche dello smaltimento dei rifiuti, compresi quelli ad alta tossicità. Vero è che, qualora non si dovessero scoprire fonti naturali di antimateria, il possibile sfruttamento resterà una mera supposizione scientifica.

 


Immagini dal CERN



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