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Non è stato possibile individuare né sulla Terra né nell'Universo quantità apprezzabili di antimateria. Per ciò che riguarda la Terra, questo è comprensibile in quanto l'antimateria a contatto con la materia ordinaria si trasformerebbe completamente in energia raggiante; invece alcune violente esplosioni di energia, osservabili in lontane galassie, potrebbero essere attribuite ad annichilazione di materia e antimateria. Comunque ha notevole interesse il fatto che siano stati prodotti in laboratorio nuclei di antideuterio (antideutone, 1969) e di antielio 3 (1970). Il problema di definire se l'antimateria eserciti azioni attrattive o repulsive sulla materia ordinaria riveste tuttavia un'importanza capitale ai fini dell'accettazione della teoria della relatività generale. Infatti, se tali azioni fossero repulsive, cadrebbe il principio di equivalenza, che è a fondamento di questa teoria, secondo il quale un campo inerziale sarebbe indistinguibile da un campo gravitazionale.
Ipotesi di ricerca
La ricerca sull'antimateria ha condotto alla realizzazione del primo antiatomo e alla formulazione di nuove ipotesi sull'assenza di simmetria tra materia e antimateria nell'Universo attuale, verificata almeno fino al limite delle odierne osservazioni (circa 50 milioni di anni luce, pari a 1/300 delle dimensioni dell'Universo). Un'ipotesi è quella dell'esistenza di regioni di materia e di regioni di antimateria ben separate da grandi spazi vuoti, affinché non interferiscano tra loro annichilandosi. Esisterebbero cioè antigalassie composte interamente da antimateria (e quindi antistelle e antipianeti), indistinguibili all'osservazione ottica da Terra, dalle galassie composte dalla materia ordinaria, poiché si ritiene che l'antimateria emetta lo stesso tipo di radiazione della materia. Tuttavia, queste antigalassie non sembrano esistere entro un raggio di almeno 50 milioni di anni luce dalla Terra. Infatti, se esistessero, parte dell'antimateria di antistelle e di antigalassie si annichilerebbe nell'urto con la materia ordinaria delle stelle e delle galassie, producendo intensi lampi di radiazione gamma. Pur ammettendo l'esistenza di spazi vuoti non si può pensare che in occasione di un'esplosione stellare, per esempio, parte della materia e dell'antimateria non finiscano per collidere nello spazio interstellare. Ma queste emissioni gamma non sono mai state osservate. L'altra ipotesi è basata sull'esistenza di una “superforza” che nei primi momenti di vita dell'Universo dopo il big-bang avrebbe distrutto quasi tutte le antiparticelle. Tale teoria, postulata nel 1967 dal fisico sovietico A. D. Sacharov, si basa sulla possibilità di violazione di tre simmetrie fondamentali: la conservazione del numero barionico B, mai violata in natura (almeno finché non sarà possibile accertare il decadimento del protone), la simmetria di carica C tra particella e antiparticella e la simmetria CP, cioè data dal prodotto della simmetria di carica per la simmetria di parità P. Nel primo secondo dopo il big-bang, in base alla Teoria di Grande Unificazione, tutte le forze che ora osserviamo in natura si sarebbero riunite in una singola “superforza”, di cui sarebbe stato vettore la cosiddetta particella X. Tale particella sarebbe stata straordinariamente pesante, con una massa pari a circa 1012 quella di un nucleo atomico come, per esempio, quello del piombo. Quando l'Universo avrebbe cominciato a raffreddarsi e la particella X sarebbe decaduta, l'asimmetria nelle leggi della fisica dovuta alla violazione della parità CP avrebbe portato a una leggerissima prevalenza di particelle rispetto alle antiparticelle: 1.000.000.001 di particelle per ogni 1.000.000.000 di antiparticelle. Il miliardo di particelle si sarebbe annichilato con il miliardo di antiparticelle lasciando “libera” una singola particella, che insieme alle altre costituirebbe ora la materia di cui è fatto l'Universo. Tale teoria spiegherebbe anche perché nella radiazione di fondo che pervade l'Universo si trova circa un miliardo di fotoni per ogni particella di materia. I fotoni rappresenterebbero ciò che resta della radiazione gamma emessa dall'annichilazione primordiale della materia con l'antimateria. La leggera asimmetria iniziale avrebbe portato però in alcune regioni di spazio anche a una situazione inversa da quella descritta, con una leggerissima prevalenza di antimateria. Quest'ultima avrebbe poi formato antigalassie che potrebbero esistere tuttora anche se fuori dal famoso raggio di 50 milioni di anni luce dalla Terra, visto che al di fuori di questo raggio esistono circa 100 milioni di cluster di galassie. Per individuare l'eventuale presenza di antimateria proveniente da cluster di galassie lontane è necessario porsi al di fuori dell'atmosfera terrestre, dato che eventuali antiparticelle che giungessero sulla Terra da altre parti dell'Universo verrebbero annichilate nell'atmosfera del nostro pianeta nell'urto con le corrispondenti particelle. Sono stati compiuti esperimenti con i palloni-sonda, ma questi hanno avuto una breve durata (poche ore) e hanno rilevato soltanto antiprotoni, i quali, però, potrebbero essere stati generati dall'urto tra protoni ad alta energia e non provano la loro origine cosmica, per esempio quali nuclei di antidrogeno.
MetS. -
tantanco.
User deleted
salve a tutti
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Salve, c'e' una pagina specifica per le presentazioni, perche' non ci racconti qualcosa di te? .
