I misteri dell’universo

All’inizio si formò sia materia che antimateria e se come ci aspetteremmo, erano presenti in egual misura, l’universo avrebbe potuto convertirsi in pura energia. Ma per qualche ragione, ci fu un lieve eccesso di materia.

La nostra visione del mondo si basa in modo fondamentale sulle simmetrie delle leggi della natura, ma sembra che sin dall’origine dell’universo, ogni miliardo di particelle di antimateria, ne siano state create un miliardo più di materia, e solo per questo l’universo esiste ancora oggi.

L’asimmetria materia-antimateria è una violazione della cosiddetta simmetria CP (dall’inglese Charge Conjugation e Party, uno scambio contemporaneo materia/antimateria e destra/sinistra). Attualmente i teorici cercano di spiegare le cause della violazione della simmetria CP e come questa si accordi con la nostra visione dell’universo. Allo stesso tempo, il fenomeno è indagato sperimentalmente per confermarlo a trovarne una causa.

misteri universo materia e antimateria

Da molti anni negli esperimenti di fisica si produce contemporaneamente materia e antimateria, sempre nella stessa quantità, quasi senza eccezione, in linea con la simmetria CP, e le violazioni osservate sono troppo modeste per spiegare l’asimmetria della materia dell’universo. Ma alcuni esperimenti nel 2010 al Fermilab, negli Stati Uniti, hanno cambiato il quadro della situazione, con la produzione dell1 per cento di muoni in più rispetto agli antimuoni. Una differenza dell’1 per cento è altissima, ma non è chiaro a cosa sia dovuta.

L’antimateria è la versione riflessa della materia ordinaria. Quando materia e antimateria vengono in contatto, si convertono in radiazione elettromagnetica.

Dopo anni di violazioni molto modeste della simmetria CP, ora abbiamo osservato una deviazione consistente, molto più rilevante di quanto predetto dal cosiddetto modello standard. Ulteriori esperimenti in questa direzione ci avvicineranno alla soluzione.

Il termine antimateria fu usato per la prima volta nel 1898 da Arthur Schuster in due lettere inviate alla rivista Nature, nelle quali speculava sulla possibile esistenza di un sistema solare costituito di antimateria in cui anche la gravità era di segno opposto, cioè repulsiva. La prima serie di ipotesi dell’esistenza dell’antimateria fu nel 1928 ad opera del fisico Paul Dirac, che dedusse l’esistenza dell’antiparticella dell’elettrone, dotata di carica positiva, quale soluzione della versione relativistica dell’equazione di Schrödinger, detta appunto equazione di Dirac. Nel 1932 Carl David Anderson diede la conferma sperimentale dell’esistenza dell’antielettrone e lo chiamò positrone, contrazione di “positive electron”. Charles Janet nel 1929 immaginò addirittura una tavola periodica degli elementi costituita di antimateria.

Fonte: Science – Wikipedia

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