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Cosmologia dell’Antimateria - Parte 9 di 9

Un’altra curiosità molto interessante è capire come si comporta l’antimateria nei confronti della gravità. Ad oggi nessun esperimento è stato in grado di mostrare quale relazione hanno le antiparticelle con la gravità. Alcune ipotesi associano all’antimateria un’inversione della forza allo stesso modo di come accade per la carica elettrica. Se per le antiparticelle cariche si ha un’inversione della carica, perché non deve esserlo anche per la gravità? Parlando di inversione della gravità significa avere a che fare con l’”Antigravità” tanto amata e agognata nella fantascienza. Con l’antigravità, si riuscirebbe a spiegare il perché l’antimateria non è presente in questa zona dell’universo semplicemente perché la materia e l’antimateria si respingerebbero a vicenda. Grazie all’antigravità, uno spazio (dominio) si separerebbe dall’antidominio e con la reciproca repulsione tenderebbe ad isolare le zone, garantendone la sopravvivenza di entrambe. In questo modo si giustificherebbe il perché non si osservano le annichilazioni nelle zone di confine. A livello cosmologico si giustificherebbe anche l’accelerazione dell’universo, ma potrebbe anche giustificare un universo stazionario se i domini sono distribuiti omogeneamente. Per soddisfare la nostra curiosità e conoscere con certezza con quale modello della gravità abbiamo a che fare, occorre delle misurazioni precise. I fisici F.C.Witteborn e William M. Fairbank (Phys. Rev. Lett., 19, 1049, 1967), a Stanford, aprirono la strada a queste valutazioni tentando un esperimento per stimare direttamente il verso della forza di gravità per l’Antimateria.

L’esperimento è apparentemente banale, si osserva semplicemente la caduta contemporanea di elettroni e positroni. La materia (elettroni) è attratta dalla Terra, invece l’antimateria (positroni), se esiste l’antigravità, è respinta dal nostro pianeta. Se si rileva una differenza di energia, velocità delle particelle, se ne deduce che l’antigravità è una realtà, se invece non si nota alcuna differenza, questa non esiste. Purtroppo, dato che il rapporto energetico fra Carica/Massa (Forza Elettromagnetica/Forza Gravitazionale) è enormemente grande, gli effetti elettromagnetici prevalgono da non poter avere la precisione necessaria per la misura. Il fisico Gerald Gabrielse, al CERN, ha utilizzato antiprotoni e Protoni, con una massa 1836 volte superiore, ma ancora senza successo. Dato che l’esperimento è fallito occorre adottare altri sistemi per la misura.  Un passo avanti si otterrà quando l’esperimento potrà gestire dell’Anti-Idrogeno Neutro, con un quantitativo pari  a 10⁵ - 10⁶ atomi. Un altro metodo valido per capire queste relazioni è attraverso l’analisi dei neutrini dopo un’esplosione di una stella in Supernova.

Questo è avvenuto per il fortunato evento osservato per la Supernova 1987A esplosa nella Grande Nube di Magellano. Durante l’ultima fase di vita dell’esplosione si forma un’enorme  quantità di neutrini e antineutrini, arrivati in prossimità della terra possono essere accelerati e decelerati in funzione del rapporto con la gravità. In totale sono stati rilevati n°24 particelle di cui 11 antineutrini dall’esperimento Kamiokande II, 8 antineutrini da IMB e 5 neutrini da Baskan. Purtroppo il campione è stato fin troppo basso e la rilevazione non è stata in grado di fornire ulteriori dettagli affidabili. O attendiamo un’altra esplosione di Supernova, o aspettiamo altri esperimenti. Dati gli enormi sviluppi nel settore degli ultimi anni, non dovrebbe comunque passare molto tempo per vedere se i vari film di fantascienza hanno avuto ragione!!