Dentro il mondo dell'antimateria

Il Giornale Online
A Frascati i nuovi esperimenti dei fisici italiani

Come Alice attraversa lo specchio per entrare in un'altra realtà, così “Dafne” e “Kloe” ci faranno penetrare nel mondo, simmetrico al nostro eppure estraneo, dell'antimateria: nel mondo ove troveremo (forse) la spiegazione del più grande dei misteri, della piccola anomalia che ha permesso all'universo di essere come è.

Nei primi istanti del Big Bang materia e antimateria esistono in quantità eguali, in un flusso costante di creazione e annichilazione. Ma un secondo dopo l'esplosione primigenia la materia già prevale leggermente – per una particella su un miliardo – sull'antimateria. Ciò porta alla formazione dell'universo fatto di sola materia al quale apparteniamo. Senza quel lieve squilibrio, il cosmo continuerebbe a consumarsi in violente fiammate perché particelle e antiparticelle, quando entrano in contatto, si eliminano a vicenda lasciandosi dietro pura energia. Il fortunato sbilanciamento pare dovuto alla violazione di quella che i fisici chiamano “simmetria Cp”, e che il collisore “Dafne” e il rivelatore “Kloe”, gioielli ultimi dei laboratori di Frascati dell'Istituto nazionale di fisica nucleare, hanno cominciato ieri a studiare.

L'antimateria è quanto di più sfuggente si possa immaginare, ma chi ha visto Star Trek sa che l'energia necessaria a propellere a velocità supraluminali l'astronave del capitano Kirk proviene proprio dalla reciproca immolazione dei componenti dell'universo. Oltre che gli autori di fantascienza, il cataclisma scatenato da questo masochismo atomico affascina i profeti delle nuove energie e ovviamente i militari. La bomba ad antimateria potrebbe esplodere con un'energia mille volte superiore a quella fornita dalla reazione nucleare di fissione, già addomesticata dai fisici, e di fusione. Il problema è come trattenere gli atomi di antimateria per un tempo sufficiente, data la tendenza ad annientare tutto ciò con cui entrano in contatto.

L'antimateria è dunque un solvente universale che scioglie qualsiasi contenitore. Ciò malgrado, in un esperimento del '96 i fisici del Cern, il centro europeo di Ginevra, sono riusciti a produrne nove atomi partendo dalle relative antiparticelle, cioè facendo collidere antiprotoni (protoni negativi) e atomi di xenon. Lo scontro genera di quando in quando un antielettrone che può mettersi in orbita intorno a un antiprotone formando così un atomo di anti-idrogeno. I nove atomi di anti-idrogeno sono esistiti per quaranta miliardesimi di secondo, hanno viaggiato per dieci metri a una velocità vicina a quella della luce e poi si sono annichilati al contatto con la materia normale.

Tutto quello che è positivo nel mondo è negativo nell'antimondo. Ma con qualche variante. Possiamo concepire l'antimateria come l'immagine riflessa nello specchio della materia ordinaria, o meglio dire che l'antimateria è l'immagine speculare della materia, nel senso che le leggi della fisica non cambiano se tutte le particelle vengono sostituite dalle loro antiparticelle e noi osserviamo il risultato in uno specchio. Questo è il concetto espresso dalla simmetria Cp, dove C rappresenta lo scambio delle Cariche elettriche (l'elettrone, per sua natura negativo, diventa positivo eccetera) e P la Parità, cioè il processo visto nello specchio.

Anche la materia può diventare antimateria ma la trasformazione non è mai perfetta, bensì asimmetrica (e garantisce la supremazia finale della materia). Nel 1964 fu osservata una violazione della simmetria Cp nella disintegrazione di un tipo di mesoni chiamati kaoni ovvero mesoni kappa. E' forse qui, nelle piccole deviazioni della simmetria tra materia e antimateria, che si nasconde il segreto dell'universo. “Dafne” e “Kloe”, studiando con accuratezza mai prima raggiunta lo strano comportamento dei mesoni K, ci diranno. L'impresa testimonia dell'eccellenza della fisica italiana e del livello tecnologico raggiunto dall'industria nazionale. Paolo Laurelli è il direttore dei Laboratori nazionali di Frascati, Paolo Franzini e Gaetano Vignola sono responsabili di “Kloe” e “Dafne” rispettivamente.

fonte:lgxserver.uniba.it

Dentro il mondo dell'antimateria ultima modifica: 2007-08-25T14:13:40+00:00 da Quantico
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