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L'antimateria

Cultura
L'ANTIMATERIA
La fisica quantistica ha dimostrato che tra le particelle esiste una simmetria fondamentale: per ciascuna di esse puo' esisterne una simmetrica, dotata della stessa massa, ma con carica elettrica opposta. Per quanto riguarda le altre proprieta', anche esse sono uguali o uguali con segno opposto. A ogni particella corrisponde quindi una antiparticella: cosi' l'elettrone ha come antiparticella una particella di carica positiva, il positrone; il protone ha l’antiprotone, eccetera. In generale, la distinzione tra particella e antiparticella e' puramente convenzionale. Si dicono particelle quelle che si trovano in superiorita' nel nostro ambiente fisico, come gli elettroni e i protoni. In un simile ambiente le loro antiparticelle scompaiono per annichilazione, sono cioe' effimere. Per produrre le antiparticelle si puo' generare un urto tra due particelle ad alta energia. In questo caso una parte di energia si converte in materia e antimateria. Questa teoria induce a pensare che in qualche parte dell’universo possano esistere mondi di antimateria, abitati da antiuomini.

Protone e antiprotone
Simulazione dell'antimateria
Nonostante gli intoppi dell’avvio, l'LHC, il grande acceleratore di particelle del CERN, continua a dare grandi soddisfazioni ai suoi ideatori. Dopo aver permesso agli scienziati di intrappolare e immobilzzare 38 atomi di anti-idrogeno per una frazione di secondo lo scorso novembre, qualche giorno fa ha raggiunto un altro importante traguardo scientifico. I ricercatori di Ginevra sono infatti riusciti a ingabbiare 309 atomi di anti-idrogeno e mantenerli stabili per circa 1000 secondi, cioe' piu' di 16 minuti, un tempo 5000 volte superiore a quello ottenuto solo pochi mesi fa. E' un tempo abbastanza lungo per poter cominciare a studiarle, ha osservato Jeffrey Hangst, dell'università danese di Aarhus, che ha guidato la ricerca. Per raggiungere questo straordinario traguardo gli scienziati hanno bloccato gli anti-atomi in una trappola elettromagnetica creata dai supermagneti dell' LHC e li hanno raffreddati alla temperatura record di -273,15 gradi C, cioe' solo 0,5 gradi C sopra lo zero assoluto. Ma perche' questi studi sull'antimateria sono cosi' importanti? Gli scienziati, attraverso queste ricerche, vogliono scoprire cosa e' accaduto immediatamente dopo il Big Bang, quando si sono formate quantita' enormi e uguali di materia e antimateria. Come mai la materia ha avuto il sopravvento formando l'universo conosciuto mentre l'antimateria, e' praticamente scomparsa e in natura se ne osservano solo alcune tracce, per esempio nei temporali?
Mezzo chilo di antimateria. Osservati 0,5 kg di antimateria sul Sole. E' quello che si puo' generare nel corso dei brillamenti, violentissimi fenomeni solari. La scoperta e' stata permessa dalla sonda Rhessi, un rivelatore della Nasa di radiazioni penetranti come i raggi X e gamma. Risale al 23 luglio 2002, ma e' il brillamento solare piu' studiato finora. Nel corso dei brillamenti, violentissimi fenomeni solari, si puo' generare mezzo chilo di antimateria.la Nasa di radiazioni penetranti come i raggi X e gamma. L'analisi riguardava un brillamento avvenuto il 23 luglio 2002, il più studiato finora, e ha portato a varie scoperte. A sorprendere non e' stata tanto la quantita' di antimateria osservata, immensamente maggiore di quanto sia possibile produrre sulla Terra, ma altri fattori. Innanzitutto, si e' visto che l'antimateria si combinava con la materia in zone dell'atmosfera solare piu' rarefatte della media. Gli esperti si aspettavano il contrario, perche' l'antimateria si forma nel corso delle collisioni tra particelle energetiche, e questi urti dovrebbero essere piu' frequenti nelle zone più dense. Ci si aspettava anche che la ricombinazione avvenisse sempre in queste zone piu' dense, poiche' l'antimateria si annichila appena si scontra con la materia. Ma i raggi gamma rilevati da Rhessi, che sono il risultato della ricombinazione, si sono generati in una zona poco densa. Non si sa, pero', dove l'antimateria si sia formata. Le misure, inoltre, dimostrano che, nel corso del brillamento, le varie particelle furono scagliate in posizioni diverse in relazione alla loro massa e alla loro carica elettrica: gli elettroni finiscono in una zona e i protoni in un'altra, per esempio. E' sorprendente quanto immaginare minatori d'oro che fanno esplodere una rupe, enfatizza Craig DeForest del South West Research Institute (Usa) e scoprono che l'esplosione ha lanciato tutti i rifiuti in una direzione e tutto l'oro in un'altra.
LHC del Cern di Ginevra
Scontro di materia e antimateria
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