22 Settembre 2002 - Antiatomi in quantità

Sono stati prodotti combinando antiprotoni e positroni in una serie di trappole magnetiche ed elettrostatiche

La verifica definitiva della simmetrica CPT, una delle più importanti leggi della fisica, sembra ora molto più vicina, grazie alla produzione, presso i laboratori del CERN, di ben 50.000 atomi freddi di antiidrogeno. Gli antiatomi sono stati prodotti combinando antiprotoni e positroni in una serie di trappole magnetiche ed elettrostatiche. Confrontando la struttura atomica dell'idrogeno e dell'antiidrogeno sarà possibile verificare la simmetrica CPT con precisione finora mai raggiunta. Il risultato è stato annunciato sulla versione online della rivista "Nature".
Il modello standard delle particelle assume che la simmetria CPT venga conservata. In altre parole, le leggi della fisica non cambiano se le particelle di un interazione vengono sostituite dalle loro antiparticelle (C), tutte e tre le direzioni dello spazio vengono invertite (P) e anche il tempo viene invertito (T). Ogni violazione di questa simmetria si manifesterebbe come una leggera differenza nella frequenza della transizione elettronica dallo stato fondamentale al primo stato eccitato dell'idrogeno e dell'antiidrogeno. Questa frequenza è stata misurata con un'accuratezza di 1,8 parti su 10 alla quattordicesima potenza per l'idrogeno.
Antiatomi di idrogeno erano stati prodotti in passato, ma si muovevano troppo rapidamente per poter essere utilizzati in misure tanto precise. Ora la collaborazione ATHENA è riuscita finalmente a produrre un grande numero di questi antiatomi con un energia sufficientemente bassa per le misure. Per produrre l'antiidrogeno, i ricercatori hanno intrappolato e raffreddato fino a 15 kelvin ben 70 milioni di positroni, in cui sono stati poi iniettati impulsi di circa 10.000 antiprotoni. Gli antiatomi si possono formare solo se gli eccessi di energia e momento dei positroni e degli antiprotoni vengono trasportati via da una terza particella o da un fotone. La prova della produzione di antiidrogeno viene poi ottenuta quando gli antiatomi sfuggono dalla trappola e si annichilano negli elettrodi.
Il prossimo passo, dice Mike Charlton, dell'Università di Wales, a Swansea, è di capire in dettaglio la reazione fra antiprotoni e positroni. Purtroppo, l'installazione di un sistema laser per misure spettroscopiche richiederà probabilmente molti anni, e un tempo ancora più lungo sarà necessario per lo sviluppo di trappole per gli antiatomi.

Fonte: Le scienze Online

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