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Inserito il - 19/11/2010 : 11:12:52
Cern intrappola l'antimateria, un risultato storico
Un gruppo di ricercatori del Cern di Ginevra è riuscito ad intrappolare per un tempo significativo (1,7 decimi di secondo), l'antimateria, ossia l'assenza di materia. Un risultato storico.
di: Redazione D.Life - bitcity.it
Pubblicato il: 18/11/2010
I ricercatori del Cern di Ginevra sono riusciti ad intrappolare, per la prima volta in assoluto, l'antimateria: un insieme di 38 atomi di anti-idrogeno, "trattenuti" per 1,7 decimi di secondo.
Grazie a questo storico risultato, gli studiosi che lavorano all'esperimento, denominato ALPHA (Antihydrogen Laser PHysics Apparatus), potranno studiare a fondo le proprietà e le caratteristiche dell'antimateria o, per meglio dire, dell'assenza di materia. Questo risultato, secondo gli esperti, rappresenta il primo passo verso la possibilità di conoscere le dinamiche del Big Bang e, di conseguenza, dell'origine dell'universo.
Gli atomi di anti-idrogeno vennero "ricreati" già nel 2002, ma i ricercatori non furono in grado di "intrappolarli", dato il loro tempo di "sopravvivenza": pochi microsecondi.
L'avvenimento ha suscitato, ovviamente, molto scalpore tra gli esperti del settore, che hanno rilasciato subito alcune dichiarazioni. A partire da Rolf Heuer, direttore generale del Cern, che ha spiegato, orgoglioso, che "questi sono passi significativi nella ricerca dell'antimateria e una parte molto importante di tutto il nostro programma di ricerca".
"Per ragioni che nessuno ancora conosce, la natura ha fatto scomparire l'antimateria. È quindi un'enorme soddisfazione guardare l'apparecchiatura ALPHA sapendo che contiene atomi stabili di anti-idrogeno. Questo ci spinge a lavorare ancora più duramente", ha affermato, invece, Jeffrey Hangst, ricercatore e professore all'Università di Aarhus (Danimarca).
Per maggiori informazioni sul progetto e per vedere l'intervista a Hangst è possibile visitare questo indirizzo http://cdsweb.cern.ch/record/1307524
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Ecco l'antimateria imprigionata dal Cern
La fisica sfida nuovi limiti, ottenuti in laboratorio atomi di anti-idrogeno
Ansa 17 novembre, 19:53
di Enrica Battifoglia
ROMA - Al Cern di Ginevra, in una macchina grande come uno scaldabagno, sono intrappolati i primi atomi di antimateria creati in laboratorio. Non era mai accaduto finora di poter studiare direttamente la materia che ha caratteristiche opposte a quelle della materia ordinaria, come se la riflettesse in uno specchio. Il risultato, ottenuto nell'esperimento internazionale Alpha, e' pubblicato su Nature.
''E' una soddisfazione guardare all'apparecchiatura Alpha e sapere che contiene atomi stabili e neutri di antimateria'', ha osservato il coordinatore della ricerca, Jeffrey Hangst, dell'universita' danese di Aarhus. Per il direttore generale del Cern, Rolf Heuer, ''e' un passo in avanti significativo nella ricerca sull'antimateria''. Ci sono voluti anni di ricerche e apparecchiature gigantesche, ma alla fine si e' ottenuto qualcosa che e' ai limiti della fantascienza. L'antimateria e' stata prodotta al Cern e intrappolata come nel romanzo di Dan Brown ''Angeli e demoni'' (anche se e' impensabile portarla a spasso in una bottiglia) ed una reazione fra materia e antimateria e' alla base della propulsione dell'astronave Enterprise, della flotta stellare del ciclo di Star Trek.
Oggi 38 atomi di anti-idrogeno che sfrecciano velocissimi, al ritmo di centinaia di metri al secondo, sono stati rallentati con temperature bassissime e imprigionati in una trappola magnetica per quasi due decimi di secondo. Si trovano nel vuoto e non possono sfiorare le pareti della loro ''gabbia'': se questo accadesse sarebbe un guaio perche' se antimateria e materia entrassero in contatto si annullerebbero a vicenda in una gigantesca esplosione. ''Tenere fermi nella macchina gli atomi di anti-idrogeno e' come giocare a ping-pong senza toccare la pallina con le racchette'', spiega il fisico Roberto Battiston, dell'universita' di Perugia e dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), responsabile dell'esperimento Ams (Antimatter Spectrometer), che a partire dal prossimo anno l'antimateria andra' a cercarla tra le stelle, agganciato alla Stazione Spaziale Internazionale. Avere imprigionato i primi atomi di antimateria e' un passo verso la possibilita' di districare uno dei piu' grandi misteri della fisica contemporanea: diventa cioe' possibile capire perche' al momento del Big Bang, quando materia e antimateria erano presenti nelle stesse quantita', in una simmetria perfetta, la materia ha avuto la meglio mentre l'antimateria e' scomparsa.
Da oggi al Cern si lavorera' per catturare un numero sempre maggiore di atomi di anti-idrogeno e per intrappolarli sempre piu' a lungo: ''diventa possibile andare a esplorare la parte piu' sensibile della fisica moderna, quella relativa alla rottura della simmetria'', ha osservato Andrea Vacchi, dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn). ''Potremo capire - ha aggiunto - perche', nonostante il Big bang abbia prodotto materia e antimateria, ora vediamo solo la materia''.
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Intrappolato per la prima volta l'anti-idrogeno
I primi atomi furono prodotti già nel 2002, ma finora la loro vita non superava pochi microsecondi, dato che entrando in contatto con la materia normale si annichilano Un gruppo di ricercatori del CERN è riuscito a creare e a "intrappolare" un gruppo di 38 atomi di anti-idrogeno, in modo da tenerli in essere per 172 millisecondi, quasi un sesto di secondo, aprendo le porte alla possibilità di studiare a fondo le proprietà dell'antimateria. La notizia è riportata in un articolo pubblicato su Nature. Il risultato è stato ottenuto dalla squadra che lavora all'esperimento ALPHA (Antihydrogen Laser PHysics Apparatus).
I primi atomi di anti-idrogeno furono prodotti già nel 2002 al CERN, ma fino a oggi il loro tempo di sopravvivenza non superava pochi microsecondi, dato che entrando in contatto con la materia normale si annichilavano.
"Ci stiamo avvicinando al punto in cui potremo fare diversi tipi di esperimenti sulle proprietà dell'anti-idrogeno", ha osservato Joel Fajans, che ha partecipato allo studio. "All'inizio faremo alcuni 'rozzi' esperimenti per testare la simmetria CPT, ma visto che finora nessuno è stato in grado di fare questo tipo di misurazioni sull'antimateria, è già un buon inizio."
La simmetria CPT (carica-parità-tempo) esprime l'ipotesi che le interazioni fisiche appaiano le stesse invertendo sia la carica di tutte le particelle, sia le coordinate spaziali, sia la direzione del flusso del tempo. Qualsiasi differenza fra idrogeno e anti-idrogeno, come per esempio differenze nel loro spettro atomico, violerebbe la simmetria CPT, sovvertendo l'attuale "modello standard" delle particelle e delle loro interazioni, ma potrebbe spiegare perché l'antimateria, creatasi in uguale quantità rispetto alla materia alla nascita dell'universo, sia oggi sostanzialmente assente.
L'intrappolamento dell'anti-idrogeno è un'operazione molto complessa, dato che si tratta di una particella neutra, e le normali "bottiglie magnetiche" utilizzate per contenere particelle cariche, come gli atomi ionizzati, non servono allo scopo. Per riuscire nel loro intento, i ricercatori hanno dovuto sfruttare il minuscolo momento magnetico degli atomi, ma per poterlo fare hanno dovuto lavorare con atomi di anti-idrogeno portati a una temperatura di appena 0,5K, cosa che a sua volta ha richiesto il rallentamento degli antiprotoni di un fattore cento miliardi rispetto all'energia con cui emergevano dal deceleratore di protoni. (gg)
(17 novembre 2010)
http://lescienze.espresso.repubblica.it/articolo/titolo/1345605
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