CERN: un altro successo

L’esperimento Asacusa del CERN di Ginevra. Image: CERN

Dopo la scoperta del bosone di Higgs, prodotto e intrappolato un fascio di antimateria

di Rosalba Nattero

Il CERN di Ginevra, dopo la scoperta del bosone di Higgs avvenuta nel giugno 2012 che ha fruttato il Nobel per la Fisica ai due ricercatori che lo avevano teorizzato, Peter W. Higgs e Francois Englert, ora annuncia un’altra grande scoperta che potrebbe cambiare il corso della fisica: il primo fascio di antimateria che è stato prodotto e intrappolato dai ricercatori del più grande centro di ricerche del mondo di fisica delle particelle.

L’esperimento Asacusa (Atomic Spectroscopy And Collisions Using Slow Antiprotons), al quale partecipano ricercatori italiani dell’Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn), ha infatti raggiunto questo importante risultato che è stato annunciato e pubblicato sulla rivista Nature Communications. Un altro grande successo quindi per il CERN che da qualche anno sta accelerando, non solo le particelle, ma anche i risultati delle sue ricerche.

È noto che il CERN di Ginevra stia indagando sull’antimateria e sulla materia oscura, elementi che rappresentano dei tasselli ancora misteriosi sulla nascita e l’evoluzione dell’universo. Basti pensare che la materia oscura rappresenta ben l’85% della materia dell’universo.

L’antimateria è stata dapprima solo una intuizione da parte del fisico Arthur Schuster che già nel 1898 teorizzava sulla possibile esistenza di un sistema solare costituito di antimateria in cui anche la gravità era di segno opposto, cioè repulsiva.

Nel 1965 al CERN un gruppo di ricerca condotto da Antonino Zichichi scopriva il primo nucleo di antimateria con l'acceleratore di particelle PS (protosincrotrone). Ora è stato fatto un altro grande passo avanti: con il progetto Asacusa si è riusciti a produrre e riconoscere 80 atomi di anti-idrogeno.

Nell’antimateria le particelle hanno la stessa massa della materia ordinaria che ci circonda e della quale sia noi che l’universo siamo composti, ma possiede carica elettrica opposta. Ma dove finisca l’antimateria è un mistero. L’antimateria, subito dopo il Big Bang, era presente in una quantità pari a quella della materia, eppure non la vediamo. A inquietare ancora di più è il fatto che se vengono a contatto materia e antimateria, si annichilano a vicenda.

Questa disparità, che i fisici chiamano “asimmetria”, è un vero e proprio enigma, la cui risoluzione definitiva potrebbe arrivare dall’esperimento Asacusa. Una nuova fisica che va ben oltre il Modello Standard, la teoria fisica che riassume tutte le attuali conoscenze nel campo delle particelle elementari e delle forze che ne regolano le interazioni. Un modello che è considerato dai fisici come il tetto a cui si è arrivati finora, una sorta di Bibbia della fisica, ma che rappresenta anche un grosso limite, in quanto il Modello Standard è ben lungi dallo spiegare tutto sulla materia: non prevede, ad esempio, la gravità. Oltre il Modello Standard potrebbero quindi rivelarsi molte sorprese di portata straordinaria.

Image: CERN

Ora, con questo nuovo traguardo, la possibilità di osservare per la prima volta da vicino tanta antimateria potrebbe aiutare a spiegare come mai, se al momento del Big Bang materia e antimateria si sono prodotte in uguali quantità, oggi viviamo in un mondo fatto di materia, mentre l’antimateria è mancante.

Nell’esperimento Asacusa i fasci di anti-idrogeno sono stati prodotti e poi bloccati. In questo modo i ricercatori sono riusciti a identificare 80 atomi di anti-idrogeno. La difficoltà è nel tenere separate materia e antimateria perché queste si annullerebbero a vicenda provocando un’esplosione. Questa può essere una ipotesi inquietante che non mancherà di suscitare, come è già successo in passato, ridde di teorie sui fantomatici esperimenti che si conducono al CERN. Nel 2008, un gruppo di scienziati hanno presentato un ricorso davanti alla Corte Europea dei Diritti Umani per bloccare l’esperimento che aveva lo scopo di ricreare in laboratorio dei micro buchi neri perché preoccupati che l’esperimento potesse provocare catastrofi planetarie. Il ricorso è stato rigettato, gli esperimenti sono proseguiti con successo e il mondo è ancora intatto.

Ora questa nuova scoperta ci proietta ancora più velocemente in un’era fantascientifica: l’antimateria infatti potrebbe diventare una straordinaria fonte di energia che già qualcuno immagina adatta per l’utilizzo di motori di astronavi planetarie.

Ma che cosa sia effettivamente l’antimateria, questo neppure Asacusa è in grado di spiegarlo. Il primo fisico che l’ha teorizzata, Arthur Schuster, immaginava un mondo speculare al nostro, con leggi di forze opposte. Un mondo all’incontrario, insomma. Riusciranno i nostri fisici a darci una risposta sugli inquietanti misteri della natura del nostro universo? Impresa ardua, tuttavia i passi da gigante che si stanno compiendo al CERN fanno ben sperare.

Ci auguriamo che le scoperte del CERN possano fornirci le risposte che tanto aspettiamo, poiché queste risposte coinvolgono non solo la natura dell’Universo ma la nostra stessa esistenza nel cosmo. Ma ci auguriamo anche che il nostro futuro ci porti a vette insperate di civiltà e di tutela del benessere di tutti noi animali, umani e non, che abitiamo questo straordinario pianeta.