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Materia e Antimateria: le risposte in una rara particella.

Dopo i  recenti esperimenti sul Large Hadron Collider (LHC) presso il laboratorio del CERN di  Ginevra, un team di scienziati, diretto da Sheldon Stone, della Syracuse University, è stato il primo ad osservare il decadimento di una rara particella, presente subito dopo il Big Bang. Gli scienziati hanno osservato il decadimento dei mesoni B, generati quando i protoni, che viaggiano quasi alla velocità della luce, vengono fatti scontrare. Il lavoro fa parte di due studi, pubblicati il 28 marzo su Physics Letters B.

Gli scienziati desiderano approfondire gli studi circa i mesoni B poiché ritengono che possano fornire informazioni sulla relazione tra materia ed antimateria dopo il Big Bang e sulle forze che hanno determinato l’aumento della materia a discapito dell’antimateria. “Sappiamo che quando l’universo si formò dal Big Bang, aveva esattamente tanta materia quanto antimateria“, dice Stone. “Ma noi viviamo in un mondo prevalentemente fatto di materia. Quindi, dovevano esserci differenze nella composizione della materia e dell’antimateria, per avere un surplus di materia“. Tutta la materia è composta di atomi, che sono composti da protoni (con carica positiva), elettroni (con carica negativa) e neutroni (con carica neutra). I protoni e i neutroni sono composti a loro volta da particelle ancora più piccole, chiamate quark. L’antimateria è composta di antiprotoni, positroni (l’opposto di elettroni), antineutroni, e quindi anti-quark. Si ritiene, generalmente, che le stesse regole della fisica si applichino sia alla materia sia all’antimateria e che entrambe si verifichino in quantità uguali nell’universo. Il fatto che non obbediscano alle stesse leggi fisiche o che non si verifichino in quantità uguali, è tra i più grandi problemi irrisolti della fisica moderna. I mesoni B sono un sottogruppo raro e speciale di mesoni, composti da un quark e anti-quark. Mentre i mesoni B erano facilmente rintracciabili dopo il Big Bang, si crede che oggi  non si trovino nell’universo e, quindi, possono essere creati ed osservati solo in condizioni sperimentali come nell’ LHC o altri acceleratori ad alta energia. Poiché queste particelle non soddisfano le stesse regole della fisica, che valgono per la maggior parte della materia, gli scienziati ritengono che i mesoni B possano aver giocato un ruolo importante nella prevalenza della materia sull’antimateria. Le particelle possono anche fornire indizi circa la natura delle forze che hanno portato a questa mancanza di simmetria nell’universo. “Vogliamo capire la natura delle forze che influenzano il decadimento di queste particelle [mesoni B],” – dice Stone – “Queste forze esistono, solo non sappiamo cosa siano. Questo potrebbe contribuire a spiegare perché l’antimateria decade in modo diverso dalla materia.

Ercole Sarno


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Aggiunto in: Fisica

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