Il concetto di antimateria delizia da anni gli appassionati di fantascienza, ma pone anche una vera domanda per i fisici. Matematicamente parlando, ha senso che per ogni tipo di particella nel nostro universo esista una corrispondente antiparticella che è la stesso ma con carica opposta, quindi per corrispondere all'elettrone, ad esempio, dovrebbe esserci un antielettrone, noto anche come positrone. Quando l'antimateria e la materia entrano in contatto, entrambe si distruggono a vicenda in un lampo di energia.
Quando è avvenuto il Big Bang, avrebbe dovuto creare quantità uguali di materia e antimateria. Eppure la materia è ovunque e oggi nel nostro universo non c’è quasi più antimateria. Perché?
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Un nuovo esperimento dal CERN, l’Organizzazione europea per la ricerca nucleare, ha affrontato la questione esaminando come la materia e l’antimateria potrebbero reagire in modo diverso al campo gravitazionale della Terra. I fisici pensano che l’antimateria potrebbe cadere a un ritmo diverso rispetto alla materia, il che aiuterebbe a spiegare perché è meno diffusa. Ma per testarlo, devono creare particelle di antimateria come
atomi di positronio. Si tratta di coppie di un elettrone e un positrone, ma vivono solo per una frazione di secondo – 142 nanosecondi per l’esattezza – quindi non c’è abbastanza tempo per eseguire esperimenti su di loro.La svolta del CERN consiste nella creazione di atomi di positronio che durano molto più a lungo: 1140 nanosecondi ciascuno. Sono stati anche in grado di monitorare la velocità degli atomi di positronio creati, osservando che si muovono tra 70 e 120 chilometri al secondo, il che rende più facile la sperimentazione su di essi. Hanno raggiunto questo obiettivo utilizzando il delizioso “convertitore positrone-positronio” che emette un lampo di laser ultravioletto per dare ai positroni più energia in modo che vivano più a lungo.
Alla fine gli scienziati potranno utilizzare questi atomi di positronio dalla vita più lunga negli esperimenti per vedere come reagiscono alla gravità, ma prima devono verificare se gli atomi che creano sono elettricamente neutri. Fortunatamente, questo può essere fatto senza l'uso del file Acceleratore del CERN che è attualmente chiuso per un programma di aggiornamento di due anni. La maggior parte degli esperimenti al CERN richiedono l'uso dell'acceleratore per creare un fascio di protoni, ma questo esperimento sul positronio può andare avanti anche durante il periodo di spegnimento.
I risultati sono pubblicati sulla rivista Revisione fisica A.
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