Le ricerche dimostrano che il genio Albert Einstein aveva ragione riguardo all'antimateria.

Tuttavia, gli scienziati stanno compiendo progressi significativi verso una migliore comprensione dell'antimateria. Mercoledì 27 settembre, i ricercatori hanno annunciato di aver dimostrato per la prima volta che l'antimateria reagisce alla gravità nello stesso modo della materia: cadendo. Il successo dell'esperimento rafforza ancora una volta la teoria della relatività generale del brillante fisico Albert Einstein.

La ricerca dimostra che il genio di Albert Einstein aveva ragione nel campo della materia (Figura 1). — Simulazione di atomi di anti-idrogeno che cadono all'interno del dispositivo ALPHA-g presso il Centro europeo per la ricerca nucleare (CERN) di Ginevra, Svizzera. Foto: US National Science Foundation.

Come sappiamo, tutto ciò che vediamo, dai pianeti alle stelle, dai barboncini ai lecca-lecca, è costituito da materia ordinaria. L'antimateria, invece, è la misteriosa gemella della materia ordinaria, avendo la stessa massa ma cariche elettriche opposte.

Quasi tutte le particelle subatomiche, come elettroni e protoni, hanno un'antiparticella corrispondente. Mentre gli elettroni hanno una carica negativa, gli antielettroni, chiamati anche positroni, hanno una carica positiva. Analogamente, mentre i protoni hanno una carica positiva, gli antiprotoni hanno una carica negativa.

Secondo questa teoria, il Big Bang che ha dato origine all'universo avrebbe dovuto creare quantità uguali di materia e antimateria. Tuttavia, sembra che l'antimateria sia molto scarsa, e praticamente assente sulla Terra. Inoltre, materia e antimateria sono incompatibili. Se si toccassero, esploderebbero.

L'esperimento è stato condotto presso il Centro europeo per la ricerca nucleare (CERN) in Svizzera da ricercatori del gruppo di collaborazione Antihydrogen Laser Physics (ALPHA). L'esperimento ha coinvolto l'antimateria equivalente all'idrogeno, l'elemento più leggero.

"Sulla Terra, la maggior parte dell'antimateria presente in natura viene creata dai raggi cosmici, particelle cariche di energia provenienti dallo spazio, che collidono con gli atomi nell'atmosfera e formano coppie antimateria-materia", ha affermato il fisico Jonathan Wurtele dell'Università della California, coautore dello studio pubblicato sulla rivista Nature.

Questa antimateria appena creata esiste solo fino a quando non entra in contatto con un atomo normale nella bassa atmosfera. Tuttavia, l'antimateria può essere sintetizzata in condizioni controllate, come nell'esperimento ALPHA.

L'anti-idrogeno era contenuto in una camera a vuoto cilindrica e mantenuto in posizione da un campo magnetico. I ricercatori hanno ridotto il campo magnetico per rilasciare l'antimateria e osservare se sarebbe caduta per effetto della gravità. Il suo comportamento è risultato simile a quello dell'idrogeno nelle stesse condizioni.

"Questo risultato era stato previsto dalla teoria e da esperimenti indiretti... Ma nessun gruppo aveva mai condotto un esperimento diretto in cui l'antimateria veniva lasciata cadere per vedere in quale direzione sarebbe caduta", ha affermato il fisico Joel Fajans, coautore dello studio presso l'UC Berkeley.

Quando Einstein inventò la teoria della relatività generale, una spiegazione esaustiva della gravità, considerava tutta la materia equivalente, il che significava che l'antimateria si sarebbe comportata come la materia. L'antimateria fu scoperta ufficialmente solo nel 1932.

Il fisico William Bertsche dell'Università di Manchester, in Inghilterra, coautore dello studio e responsabile degli esperimenti al CERN, ha dichiarato: "Credo che questa sia la prova della potenza della relatività generale e dei suoi principi equivalenti".

Dimostrando che sia l'antimateria che la materia sono attratte dalla gravità, l'esperimento ha escluso una possibile spiegazione per la precedente scarsità di antimateria: che fosse stata respinta dall'altra parte del Big Bang.

Infine, il fisico Fajans concluse: "Per quanto valida possa essere una teoria, la fisica rimane una scienza sperimentale".

Hoang Hai (secondo CERN, UNSF, Reuters)

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