Fisica: dal Cern nuove scoperte sull'antimateria

MOSCA, 14 NOV – Una nuova sorpresa per i fisici arriva ancora una volta dall'acceleratore di particelle piu' grande del mondo, il Large Hadron Collider (Lhc) del Cern di Ginevra. Questa volta la novita' riguarda un indizio prezioso per capire le regole che governano il rapporto fra materia e antimateria. A individuarlo sono stati i fisici coinvolti in uno dei grandi esperimenti dell'Lhc, chiamato LHCb,, coordinato dall'italiano Pierluigi Campana, dell'Istituto nazionale di Fisica Nucleare (Infn).

L'antimateria e' uno dei rompicapo piu' complessi della fisica contemporanea. Prodotta nella stessa quantita' della materia al momento del Big Bang, oggi e'praticamente scomparsa: materia e antimateria si sono annullate a vicenda, ma e' riuscita a sopravvivere solo una piccola quantita' di materia, quella di cui sono fatti stelle, pianeti ed esseri viventi.

La chiave del mistero e' nel fenomeno chiamato ''violazione della simmetria CP'', la chiave del mistero dell'antimateria. Le lettere CP stanno per ''carica'' e ''parita''' e la violazione della simmetria fra di esse e' il fenomeno grazie al quale la natura mostra una netta preferenza per la materia rispetto all'antimateria. La sigla CP indica la combinazione di due operazioni: l'inversione dei segni di tutte le cariche delle particelle (C) e l'inversione degli assi spaziali (P). In altre parole osservare questa simmetria equivale ad osservare un fenomeno riflesso in uno specchio.

Nell'esperimento LHCb il fenomeno e' stato osservato nelle particelle D-zero, che contengono i quark charm, ossia ''incantati'', prodotti dalle collisioni fra protoni all'interno dell'acceleratore Lhc. Sono i terzi per dimensioni nelle famiglie dei quark e sono stati scoperti nel 1970 dal fisico italiano Luciano Maiani.

Un fenomeno analogo era stato osservato in passato nelle particelle K-zero, che contengono il quark ''strano'', e successivamente nel 2001, nelle B-zero, portatrici del quark ''bello'', dagli esperimenti Belle (presso il laboratorio KEK in Giappone) e BaBar (presso il laboratorio Slac in California).

Se sara' confermato, il fenomeno osservato al Cern potrebbe aiutare a chiarire la natura e il ruolo della violazione della simmetria CP nelle leggi della natura che regolano il comportamento delle particelle elementari. Per questo nelle prossime settimane i fisici continueranno a raccogliere nuovi dati per ottenere una conferma statistica.

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Emiliano Condò