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Record di imbottigliamento dell’antimateria al CERN di Ginevra - Parte 1 di 3

L’antimateria fu teorizzata nel 1931 da Paul Dirac ed effettivamente osservata l'anno successivo. Ma cosa è l’antimateria? Tutta la materia dell’universo a noi conosciuta è costituita da atomi. A loro volta gli atomi non sono indivisibili, ma sono formati da costituenti ancor più piccoli: protoni, neutroni ed elettroni. Tutte queste particelle sono caratterizzate da una serie di proprietà fisiche, che in sostanza descrivono come queste interagiscono tra di loro e con altre particelle. Ad esempio, protoni ed elettroni sono contraddistinti da una carica elettrica che misura l'intensità della loro interazione della parte elettrica della forza ElettroMagnetica. Per convenzione assegniamo al Protone una carica positiva e all’Elettrone negativa. L'antimateria si può definire come la "materia allo specchio" e nel caso della carica riflette quella opposta, ovvero gli elettroni diventano di carica positiva (Positroni) e i Protoni di carica negativa (Anti-Protoni). Se mettiamo assieme un Positrone ed un antiProtone  si realizza un antiatomo di Idrogeno. Non è facile trovare dell’antimateria in natura, ci sono anche nei raggi cosmici ma appena vengono a contatto con la loro controparte si annichilano. Per annichilazione delle particelle si intende la distruzione e la completa scomparsa dei due opposti producendo energia emettendo radiazione elettromagnetica. Quando dallo spazio raggiungono la terra, si disintegrano scontrandosi con l’atmosfera. Per tale motivo il problema non è tanto nella capacità di produzione dell’antimateria ma quello di raccoglierla dentro un contenitore. Appena le antiparticelle vengono a contatto con le pareti di materia questi si distruggono. Non è la prima volta che nei vari esperimenti si osserva o si produce antimateria. Anzi, è una tecnica medica piuttosto usata negli ospedali, gli apparecchi denominati PET (dall’inglese Positron Emission Tomography in Italiano Tomografia a Emissione di Positroni) utilizzano correntemente i Positroni per la diagnosi di alcune malattie. Allora dove sta la notizia?  Anche se riusciamo a produrre in modo controllato antimateria, fino ad oggi il tempo di vita è stato estremamente limitato, il successo dei vari esperimenti si misura con la durata della sopravvivenza delle particelle prima che si annichilano con la materia ordinaria.  Al Cern si sono avuti, nel tempo, vari risultati che hanno decisamente abbattuto barriere tecnologiche e realizzato un record dietro l’altro. Oggi creare particelle di antimateria è lavoro “comune” per il laboratorio del Cern, quello che è veramente complicato è creare antiatomi che siano stabili. I primi tentativi per isolare l’antidrogeno furono condotti negli anni Novanta.  I primi 9 atomi di anti-idrogeno artificiali furono prodotti a Ginevra nel 1995. Ma la loro durata era limitata a meno di un milionesimo di secondo, perché non appena l’antidrogeno entrava in contatto con l’idrogeno si annichiliva, in pratica si annullava appena formato. Nel 2002, due gruppi di ricerca di Ginevra ATHENA ed ATRAP avevano raffinato le tecniche tanto da permettere una produzione su larga scala, in cui gli atomi di antiidrogeno erano riusciti a esistere per pochi microsecondi.

Articolo su nature:

http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature09610.html