Al CERN 38 atomi intrappolati da un campo magnetico
di Marco Cagnotti
Poi dice che la vita non è strana. Guarda un po’: durante una lezione parlo ai miei studenti all’Università di un episodio professionale del mio passato, e due giorni dopo quello se ne torna bel bello a galla, rinfrescato, rinnovato, riveduto e corretto. Insomma, son trascorsi otto anni da quando scrivevo di antimateria e ora sono ancora qui a raccontare l’antimateria. Stavolta però in bottiglia.
Basta invertire la carica e... oplà: ecco l'antiatomo. (Cortesia: AEgIS)
Che cos’è l’antimateria è presto detto: particelle con la stessa massa delle particelle di materia, ma con carica elettrica opposta. Siccome il protone è positivo, per esempio, l’antiprotone è uguale uguale (insomma, si fa per dire…) ma negativo. L’elettrone è negativo, quindi il positrone (così si chiama l’antielettrone) è positivo. Che tutta ’sta roba esista si sa da più di mezzo secolo. E viene osservata ogni tre per due nei grandi acceleratori di particelle. Come particelle isolate, però, non come antiatomi. Per gli antiatomi è stato necessario aspettare il 2002, quando al CERN gli esperimenti ATHENA e ATRAP hanno prodotto un po’ di atomi di antiidrogeno: un antiprotone nel nucleo con un positrone attorno. Ma c’era un problema: nel giro di una manciata di millisecondi gli antiatomi andavano a sbattere contro le pareti del contenitore. E l’antimateria, si sa, quando incontra la materia si annichila. Ebbene, adesso non succede più.
In sostanza, i fisici della collaborazione ALPHA del CERN in un articolo appena pubblicato da “Nature” come abbiano sfruttato le proprietà magnetiche degli antiatomi e ne abbiano intrappolati 38 in un campo magnetico per addirittura (tenersi forte, prego) più di 170 millisecondi. 38 antiatomi, sia chiaro, non una quantità industriale. Non solo: per ottenere quei 38 antiatomi confinati hanno dovuto ripetere l’esperimento per 335 volte. Otto anni fa ATHENA aveva prodotto 50 mila antiatomi al primo colpo. Ma stavolta la sfida è ben più grande: a far gli antiatomi adesso son capaci tutti, ma tenerli in bottiglia… beh, è tutta un’altra faccenda.
Adesso la speranza è quella di intrappolare almeno un centinaio di antiatomi per iniziare a effettuare misure spettroscopiche. Già, perché quello è lo scopo, non certo imbottigliare l’antimateria per lasciarla invecchiare come il vino. Infatti con il confronto fra la materia e l’antimateria si mettono alla prova le simmetrie fondamentali sulle quali si basa il Modello Standard della fisica delle particelle. Sicché ora è tutto un correre appresso all’antimateria. I fisici di ATRAP ci provano con una tecnica differente, quelli di ASACUSA, sempre al CERN, puntano a produrre un fascio di antiatomi e quelli di AEgIS, ancora al CERN, vogliono verificare se l’antimateria risenta della gravità come la materia.