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Un esperimento al Cern conferma: l'antimateria cade per la gravità esattamente come la materia

Alla scoperta, pubblicata su Nature, che conferma le previsioni della relatività generale di Einstein ha partecipato anche l'Italia con l'Infn

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L'esperimento Alpha al Cern
L'esperimento Alpha al Cern (Fonte Cern)

L'antimateria risponde all'attrazione della gravità come la materia ordinaria. E’ quanto ha stabilito la prima osservazione diretta di atomi di antidrogeno in caduta libera fatta al Cern nell'esperimento Alpha, al quale l'Italia partecipa con l'Infn . La scoperta, pubblicata su Nature, L’esperimento conferma le previsioni della relatività generale di Einstein e fa cadere anche l'ipotesi che l'assenza di antimateria nell'universo osservabile sia dovuta ad un comportamento inverso dell'antimateria rispetto alla gravità.

 

"Sebbene l'interazione gravitazionale tra materia e antimateria sia stata oggetto di speculazioni teoriche sin dalla scoperta di quest'ultima, nel 1928, è la prima volta che un esperimento mostra di essere sensibile agli effetti della gravità su atomi di antimateria, in particolare di antidrogeno", osserva uno degli autori della ricerca, il fisico Germano Bonomi, dell'Università di Brescia, ricercatore dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e membro della collaborazione Alpha. "È una misura a cui la comunità scientifica del Cern sta lavorando da quasi due decenni - aggiunge - e siamo quindi molto contenti di esserci finalmente riusciti".

L'esperimento consiste in una trappola magnetica verticale, che cattura gli atomi di antidrogeno mantenendoli in posizione grazie al campo magnetico prodotto da due bobine situate alle estremità superiore e inferiore. Gli atomi accumulati vengono poi rilasciati lentamente abbassando l'intensità del campo magnetico: a questo punto si può osservare da che parte 'cadono', misurando qualsiasi influenza della forza di gravità sul loro movimento.

"È stato appassionante partecipare a questa ricerca, il risultato è in linea con quanto atteso dalla relatività generale", afferma la co.autrice dello studio Marta Urioni, dell'Università di Brescia e membro della collaborazione Alpha. "Il livello di precisione non è ancora tale da dire qualcosa di nuovo sulla gravità rispetto a quanto già sappiamo", aggiunge un altro autore della ricerca, Simone Stracka, ricercatore dell'Infn e membro di Alpha. "In futuro - aggiunge - la sfida sarà verificare con maggior precisione le previsioni teoriche.

Materia e antimateria cono essenzialmente equivalenti, tranne che dove una particella ha una carica positiva la sua antiparticella ne ha una negativa. Per altri aspetti sembrano equivalenti. Tuttavia, uno dei grandi misteri della fisica odierna, noto come “asimmetria barionica“, è che, nonostante sembrino equivalenti, l’universo sembra composto interamente di materia, con pochissima antimateria. Naturalmente, gli scienziati di tutto il mondo stanno cercando di trovare la causa di questa asimmetria. Anche altri esperimenti al Cern stanno portando avanti questo tipo di ricerca e quindi ci aspettiamo presto nuovi progressi".

 

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