Cern di Ginevra: isolata per la prima volta l'antimateria

La Commissione Europea per la Ricerca Nucleare sbalordisce ancora una volta il mondo scientifico, tirando fuori dal cilindro una scoperta che sembra fantascienza: riuscire a ricreare l'antimateria. Il risultato del gruppo Asacusa - che annovera tra le sue fila anche italiani -, pubblicato sulla rivista Nature Communications, è il primo strumento concreto per studiare le proprietà della materia "specchio", nella quale le particelle hanno la stessa massa ma opposta carica elettrica rispetto alla materia ordinaria. Come tutti sanno il mondo è fatto di materia, perché nel momento in cui ebbe origine assieme all'antimateria in parti uguali, in qualche modo riuscì ad avere il sopravvento e a persistere nello spazio e nel tempo, lasciando letteralmente disintegrare l'antimateria. Torna il sogno di una fonte di energia potenzialmente inesauribile.

L'esperimento è avvenuto in un acceleratore lungo tre metri, dove le particelle sono state prodotte e trattenute tramite un bombardamento di microonde, fino a produrre 80 atomi di anti-idrogeno. La sfida adesso sta nel capire come mantenere in sospensione questi atomi, in quanto, se venissero a contatto con la materia, si annullerebbero in una deflagrazione di proporzioni colossali. Una soluzione potrebbe essere quella di "congelare" gli atomi all'interno di una scatola, trattenendoli con campi elettromagnetici al fine di non farli entrare in contatto con il nostro mondo. Già nel 2011 il CERN era riuscito a intrappolare degli atomi di anti-idrogeno, ma solo per sedici minuti. Adesso, a quanto pare, i tempi di congelamento non sono più un problema, e studiando questa tecnologia forse gli scienziati riusciranno a trovare una nuova fonte di energia, capace di porre rimedio alla crisi energetica mondiale.

Galleria: The ASACUSA experiment at CERN (Immagini: Yasunori Yamakazi )

Il mito dell'Antimateria

Ma che cos'è questa antimateria? Ogni particella elementare, compreso il celebre bosone di Higgs, ha una particella corrispondente, identica ma simmetrica nella carica, come la coppia elettrone, che ha carica negativa, e positrone. Fu scoperta nel 1928 da Paul Dirac. Inserendo la novità di allora, la Relatività di Einstein, nella fisica dell'infinitamente piccolo, trovò che ogni particella può essere descritta da un'equazione che ha due soluzioni simmetriche, una col segno "+" e una col segno "-" Lo scetticismo iniziale si sciolse come neve al sole tre anni dopo quando fu scoperto il primo positrone. Oggi sappiamo costruire centinaia di antiparticelle in laboratorio, ma ci vuole un sacco di energia e appena formate se ne vanno, dato che appena toccano, diciamo così, una particella di materia scompaiono entrambe in un lampo di energia. Tenerla ferma, l'antimateria, poi è complicatissimo, bisogna ingabbiarla con una rete elettromagnetica e comunque si riesce per poco. Fino al 2011 erano stati ingabbiati per 1.000 minuti, un'eternità nel mondo subatomico, ben 309 atomi di anti idrogeno al Cern di Ginevra. C'è tanto da fare per arrivare al grammo. L'annuncio del Cern di ieri crea buone speranze per il futuro.

Il sogno di un'energia infinita

Un litro di benzina costa caro, pesa 750 grammi e con un'utilitaria ci fai, se va bene, 20 chilometri. Invece, col motore giusto, per farla correre per 100mila anni basterebbe 1 grammo di antimateria. Da tempo uscita dalla fantascienza questa è fra noi tutti i giorni: la Pet, l'utilissima Tomografia a Positroni, sfrutta appunto questi ultimi, che sono le antiparticelle degli elettroni, quelli che girano continuamente attorno ai nuclei atomici. Ogni momento siamo poi trapassati, senza alcun danno, da super energetici raggi cosmici che arrivano dalle profondità dell'Universo e che, impattando con l'atmosfera, producono qualche particella di antimateria. Infine un paio di anni fa il satellite Fermi di Nasa, in cui è coinvolta anche l'Italia, scoprì che di queste se ne formano anche durante forti tempeste ad alta quota.  E lo è anche quella per capire come mai nell'Universo ne troviamo tanto poca, quasi niente. Dato che è altrettanto probabile dalle equazioni avere materia o antimateria dove è finita quest'ultima? Le soluzioni finora trovate non sono soddisfacenti. Per tornare all'energia da antimateria è noto che l'astronave Enterprise di Star Trek funziona con quella, ma ahimè solo sugli schermi TV. Comunque Nasa, Università di Berkely e altri stanno investendo parecchio in questo campo, in cui nulla è neanche lontanamente simile al mondo che vediamo coi nostri sensi. Sperano evidentemente di trovare la vera fonte di energia infinita. Un primo passo ieri è stato fatto.

Bibliografia e fonti

http://home.web.cern.ch/about/experiments/asacusa

http://home.web.cern.ch/about/updates/2014/01/antimatter-experiment-produces-first-beam-antihydrogen

http://www.nature.com/ncomms/index.html

http://www.ilsole24ore.com/art/tecnologie/2012-07-15/lantimateria-fonte-energia-infinita-082027.shtml?uuid=Abo8Z67F

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Commenti: 7
  • #1

    Franz (giovedì, 23 gennaio 2014 09:12)

    Questo risultato ha importanza a livello di ricerca per quanto riguarda la verifica della violazione CPT del modello standard.

  • #2

    Giotto (giovedì, 23 gennaio 2014 09:25)

    Magari fossimo vicini a usare l'antimateria siamo moltoooooo lontani. Come la bomba ad antimateria sognata dagli Usa che dopo la bomba H sognano un modo per disfarsi dei nemici storici.

  • #3

    Ticino (giovedì, 23 gennaio 2014 10:03)

    Se becchiamo questa e poi la fusione nucleare i problemi del mondo sono finiti XD

  • #4

    Luca F (venerdì, 24 gennaio 2014 00:23)

    L'ipotesi che materia ed antimateria esistessero in parti uguali nei momenti subito successivi al Big Bang, è solo una di quelle possibili. Altre ipotesi non ancora completamente confutate, vorrebbero che la materia fosse "in superiorità" di una modesta "parte su più di un miliardo".
    Gli scienziati non si sono ancora pronunciati in maniera definitiva su questo fattore.

    Segnalo, per chi se la fosse persa, anche questa "notiziola" di pochi giorni fa, che pone un'altro importantissimo tassello, finora mancante, nello studio della "composizione" del Cosmo:

    http://www.lescienze.it/news/2014/01/20/news/rete_cosmica_filamenti_intergalattici_quasar-1969309/

    See U Soon ;)

  • #5

    Diogene (venerdì, 24 gennaio 2014 07:52)

    Sono tutte ipotesi LucaF potrebbe essere andato come hai detto tu. Questa teoria non metterebbe in crisi il Modello Standard che si contraddice perchè seguito alla lettera noi stessi non dovremmo esistere, dopo lo scoppio primogenito la quantità di materia e antimateria avrebbero dovuto annullarsi a vicenda generando un lampo di pura energia e lasciandoci come un cumulo di radiazione privo di atomi.

    Negli ultimi dieci anni le scoperte scientifiche hanno messo in crisi il modello Standard e udite la teoria della Relatività Generale. Il mese di gennaio ancora di più tre notizie che possono mettere in crisi la nostra concezione cosmologica.

  • #6

    Franz (venerdì, 24 gennaio 2014 09:45)

    La scoperta recente del bosone di Higgs a confermato le previsioni del modello standard certamente il modello standard come tutte le altre teorie oggi esistenti non spiegano tutto.

  • #7

    Lau (venerdì, 24 gennaio 2014 18:52)

    Come nel libro di Dan Brown, vuoi vedere che scopriamo anche il Sacro Graal