Uno dei più importanti successi della fisica delle particelle è stata la previsione e l’osservazione dell’antimateria.
L’antimateria è composta da particelle con le medesime proprietà della materia come massa e spin, ma di carica opposta.
Gli scienziati parlano di perfetta simmetria tra materia e antimateria. Ma non tutto è chiaro.
Quando una particella interagisce con la sua antiparticella avviene un’annichilazione, cioè un’interazione che converte entrambe in radiazione elettromagnetica.
Se così fosse l’universo che vediamo e in cui viviamo non dovrebbe esistere. Eppure è popolato da una gran quantità di materia, galassie, ammassi di galassie.
Infatti, l’universo che è accessibile ai nostri telescopi non appare vuoto e non appare affatto composto da uguali quantità di materia e antimateria. Se così fosse, dovremmo osservare degli intensi flussi di radiazione dalle zone in cui queste si incontrano, producendo una grande quantità di annichilazioni.
Allora cosa è successo?
Il modo in cui materia e antimateria emergono dalla teoria quantistica e relativistica che descrive il mondo subatomico ha indotto i fisici a formulare un’ipotesi molto precisa: nell’istante iniziale dell’universo, il Big Bang, da cui ha preso avvio la sua espansione, materia e antimateria sarebbero state create in quantità esattamente uguali, a partire da uno stato di pura energia.
Se, dunque, lo stato iniziale è perfettamente simmetrico, dove è finita tutta l’antimateria?
Ve lo dico io. Non lo sa ancora nessuno. Se leggete argomenti su questo problema, lasciate perdere.
La teoria più accreditata è che in qualche modo questa simmetria si è rotta. Vale a dire che ci deve essere una differenza nella struttura dei componenti della materia e antimateria.
Cos’è la simmetria?
Un vaso ha una simmetria sul piano verticale e non orizzontale. Una sfera ha simmetria su entrambi i piani.
Anche le particelle hanno le loro simmetrie, difficili da capire, e ancora più difficile da spiegare.
Gli scienziati stanno cercando quelle che potrebbero essere le differenze di comportamento tra i barioni (quark) e i leptoni (elettroni e neutrini) tra materia e antimateria. Quella che determinerebbe la rottura della simmetria che ha portato ad una parte dell’antimateria a non interagire con la materia. Questo porta a credere che comunque parte dell’antimateria sia presente nell’universo ma non interagisce con la materia.