AAA Antimateria cercasi!

Il Big Bang dovrebbe aver creato materia e antimateria in quantità uguali, quindi perché l’universo non scompare in un esplosione di autoannichilazione? E ancora, dov’è finita tutta l’antimateria ipotizzata?

Un recente articolo del New York Times esamina i risultati dell’ultimo report del progetto DZero presso il Dipartimento di Energia del Fermi National Accelerator Laboratory il quale propone una soluzione, ahimé, che di rivoluzionario ha ben poco.

Era improbabile che un caso del genere non avrebbe attirato l’attenzione di un gran numero di fisici teorici. Nel corso degli anni, è diventato chiaro che ci sono davvero solo tre possibili soluzioni a questo problema:

  1. Se partiamo dal presupposto che il Big Bang non abbia prodotto antimateria, potremo assumere che non è mai stata presente in maniera significativa, quindi l’universo potrebbe aver funzionato benissimo anche senza.
  2. Se ipotizziamo che il Big Bang abbia prodotto materia e antimateria in proporzioni uguali, e che queste quantità siano rimaste tali, può darsi semplicemente che viviamo in un immensa regione composta solo dalla materia e che non esistano regioni di antimateria nei “dintorni”, sufficientemente vicine da essere osservate.
  3. Se infine assumiamo che la materia e l’antimateria dopo il Big Bang sia stata prodotta nelle stesse proporzioni, e che di quest’ultima non ne sia rimasta più, un qualsiasi evento in passato potrebbe aver consumato tutta o quasi l’antimateria, e attualmente nessun modello lo potrà mai spiegare. Ma non è ancora detta l’ultima parola.

Sembrerebbe che l’ipotesi più accreditata dai fisici moderni, sia la terza. La prima non sarebbe altro che un artificio per aggirare l’ostacolo, mentre la seconda apparirebbe più probabile, anche se trovare la spiegazione del fenomeno non è proprio una passeggiata.

Tuttavia, l’esperimento che ha riportato alla ribalta la questione, in sintesi ha dimostrato che nelle collisioni ad alta energia dei mesoni-B, si producono coppie di muoni e antimuoni, con leggera prevalenza dei primi (~1%) rispetto alle particelle di antimateria.

In parole povere, questo orienterebbe a ipotizzare che durante il Big Bang, le controparti barioniche (materia e antimateria) prodotte, dopo essere entrate in contatto si siano annichilite l’un l’altra, lasciando come residuo l’un per cento delle particelle originali, composte solo da materia, spiegando quindi l’assenza delle altre. In termini tecnici questo fenomeno viene chiamato Violazione CP, un’anomalia che provoca uno sbilanciamento tra i due tipi di particelle.

Un ipotesi già prospettata sin dagli anni ’90 dal giovane fisico Eric Sather, che curiosamente attendeva conferme proprio dai futuri esperimenti ad alta energia. Peccato però che nel 2010, i risultati necessitino ancora di ulteriori verifiche e approfondimenti, dato che la probabilità che queste misure siano consistenti con altri effetti noti è inferiore allo 0,1%, e le incertezze associate appaiono ancora troppo elevate.

Perdonate l’impertinenza da chimico ignorante, ma da quello che ho capito (non molto, a dire il vero), non riesco proprio a vedere tutto questo gran progresso.

Ulteriori letture:

One thought on “AAA Antimateria cercasi!

  1. Pingback: Un italiano alla ricerca della radiazione di Hawking « Il chimico impertinente

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