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Lo specchio di Alice della materia

21 aprile, 20:21

L’antimateria ha caratteristiche diametralmente opposte a quelle della materia ordinaria. Rispetto ad essa, particelle e atomi hanno la stessa massa ma carica elettrica opposta. Teoricamente un antimondo sarebbe del tutto indistinguibile dal nostro mondo, ma se i due entrassero in contatto si annullerebbero a vicenda.
Il primo a predire l'esistenza dell'antimateria, nel 1928, e' stato il Nobel Paul Dirac e risale al 1964 l'esperimento in cui altri due Nobel, James Cronin e Val Fitch, hanno dimostrato che l'equilibrio tra materia e antimateria, prodotte nelle stesse quantita' all'epoca del Big Bang (in modo perfettamente simmetrico) si e' rotto a vantaggio della materia. Vale a dire che una certa quantita' di materia e' sopravvissuta allo scontro con l'antimateria. Il perche' questo sia accaduto e' ancora un mistero.
La chiave del mistero dell'antimateria e' in due lettere: CP (carica-parita'). La violazione della simmetria CP e' il fenomeno impercettibile grazie al quale la natura mostra una netta preferenza per la materia rispetto all'antimateria. La sigla CP indica la combinazione di due operazioni: l'inversione dei segni di tutte le cariche delle particelle (C) e l'inversione degli assi spaziali (P). In altre parole osservare questa simmetria equivale ad osservare un fenomeno riflesso in uno specchio.
La caccia all'antimateria e' carica di promesse ma e' anche il risultato di esperimenti che richiedono apparecchiature gigantesche e frutto di una forte collaborazione internazionale. Per questo soltanto il Cern di Ginevra e' oggi in grado di affrontare esperimenti di questa portata.
E' al Cern che nel 1995 sono stati creati i primi nove atomi di anti-idrogeno; sette anni piu' tardi, nel 2002, gli esperimenti Athena e Atrap hanno dimostrato di riuscire a produrre antiparticelle in grandi quantita': la prima ''nuvola'' di antiparticelle e' stato il primo passo verso la possibilita' di produrre, controllare e infine intrappolare un piccolo frammento dell'antimondo.
Nel 2010, sempre nel Cern, l'esperimento Alpha ha fatto il passo successivo, intrappolando 38 atomi di anti-idrogeno. Per ottenere i primi anti-protoni e' stato necessario un acceleratore, mentre l'altro ingrediente fondamentale per costruire un anti-elettrone e' stato prodotto da una sorgente radioattiva. Entrambe queste nubi di antimateria sono state portate all'interno di una ''trappola magnetica'' a temperature bassissime e questo ha permesso per la prima volta di rallentarle e bloccarle.
La caccia all’antimateria avviene anche nello spazio, con l’esperimento Ams (Alpha Magnetic Spectrometer) a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, che cerchera' gli anti-atomi pesanti, come l'anti-elio, presenti tra le stelle.
L’antimateria potrebbe essere alla base di futuri sistemi di propulsione, motori di astronavi interplanetarie come quelli immaginati nella serie di Star Trek. Non c'e' attualmente un motore che permetta di andare su Marte e di trasportare anche il propellente necessario per rientrare sulla Terra''.

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