Antimateria: particelle… al contrario!

L’antimateria è uno degli argomenti di ricerca più interessanti e sulla quale sono state fatte più speculazioni della storia della fisica delle particelle.
La cosa che stupisce di più è che l’antimateria non è nulla di così diverso dalla sua controparte: la materia!
Entrambe indicano, generalmente parlando, qualsiasi “oggetto” che occupa uno spazio e che possiede una massa.
Ma dove sta l’imbroglio?
Sappiamo bene che la materia è costituita da atomi, che a loro volta sono costituiti da particelle più piccole: i protoni (di carica positiva) e i neutroni (neutri) che formano il nucleo atomico, e gli elettroni (di carica negativa) che orbitano intorno ad esso.
Essi possiedono proprietà particolari, che vengono studiate dal ramo della fisica detto Meccanica Quantistica, dette Numeri Quantici che ne stabiliscono valori, permettendo (o quasi) il loro studio.
L’Antimateria invece è diversa, pur rappresentando (a livello fisico classico) la stessa cosa!
Nell’antimateria, le cariche delle particelle che compongono gli atomi (anzi, gli antiatomi) sono opposte!
Questo vuol dire che l’antielettrone ( che chiameremo Positrone) avrà una carica positiva, e l’antiprotone avrà una carica negativa, e se questo è vero, allora le proprietà, e quindi i Numeri Quantici di queste particelle saranno totalmente stravolti!
Ma a questo punto dovremmo chiederci: che cosa succederebbe se l’Antimateria e la Materia entrassero in contatto?
Se ciò avvenisse, le due antiparticelle si annullerebbero attraverso un processo detto Annichilazione, in cui si produrrebbero fotoni gamma (particelle ad altissima energia). In pratica sia la materia che l’antimateria verrebbero ricondotte ad energia sotto forma di Radiazione Elettromagnetica, in accordo con la Legge di Conservazione della Massa e dell’Energia.
In alcune situazioni, l’Annichilazione può generare anche particelle rarissime, e di brevissima durata, come mesoni, o addirittura antiatomi come il Positronio (formato da un elettrone e da un positrone).
Attualmente l’antimateria è presente soltanto in quantità esigua (e menomale!) e in pochissime zone dell’universo, tra cui l’accelleratore di particelle del CERN di Ginevra, che ha la funzione di analizzarle e di studiarle.
Attualmente l’Antimateria è la “cosa”, se così possiamo definirla, più costosa che esiste: produrre un’antiparticella significa sparare un raggio gamma ad altissima energia in modo da generare un urto tale da permettere la materializzazione della sua energia in materia e antimateria!
Eppure, se potessimo predisporre dell’antimateria e della sua annichilazione potremmo produrre, con la stessa quantità, un’energia miliardi di volte superiore a quella del petrolio, e centinaia di volte quella della fusione nucleare dell’idrogeno, fonte di energia del Sole!
È stato teorizzato anche che questo rapporto tra Materia e Antimateria sia stato all’origine del Big Bang, nel quale un leggero squilibrio a favore della materia ha causato la formazione dell’universo che vediamo oggi.
Questo “leggero squilibrio” è il soggetto della Ipotesi della Gravità Inversa, in cui la piccola quantità di materia in più rispetto all’antimateria si ipotizza sia stata frutto di una repulsione gravitazionale, di cui non approfondiremo i concetti in questo articolo a causa della sua complessità a livello fisico-matematico.

L’Antimateria è uno dei concetti più affascinanti della scienza moderna, che probabilmente ci permetterà di attraversare la Voragine dell’Ignoranza, che ci separa dal futuro della scienza.
Nel quale probabilmente guideremo auto potenziate ad antimateria! Chissà!

Luigi Marchese

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