Materia e antimateria

4. Lo strano comportamento di materia e antimateria

di Gino Isidori

Cosa intendiamo esattamente quando affermiamo che le antiparticelle hanno carica uguale ma opposta alle particelle?

In realtà per "carica" si intende tanto la carica elettrica - che determina il comportamento di due particelle che si attraggono o respingono per effetto dell'interazione elettromagnetica - quanto caratteristiche analoghe, come la carica di colore icona_glossario che determina il comportamento delle particelle nelle interazioni nucleari forti icona_glossario. Dunque particelle e antiparticelle, avendo massa uguale, si comportano in modo identico sotto l'effetto della forza di gravità ma si comportano in modo opposto per quanto riguarda tutte le altre forze fondamentali icona_glossario.

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Di cruciale importanza è il fatto che quando particelle ed antiparticelle entrano in contatto fra loro, tendono molto rapidamente ad annichilirsi, ovvero a fondersi l'una con l'altra, trasformando tutta l'energia in loro possesso in radiazione elettromagnetica icona_glossario una forma di energia analoga alla luce ed alle onde radio ma di intensità molto maggiore. Si tratta di una delle più spettacolari evidenze del fatto che la massa (e dunque la materia) non è altro che una particolare forma di energia, come previsto dalla teoria di Einstein.

L'annichilazione fra particelle e antiparticelle è il motivo per cui, in un Universo come il nostro, dove domina la materia, è molto difficile osservare l'antimateria. Tuttavia, sotto certe condizioni questo processo può essere invertito, cioè possono crearsi coppie di particelle ed antiparticelle a partire da radiazione elettromagnetica di sufficiente energia.

La creazione di coppie di particelle ed antiparticelle avviene spontaneamente quando una radiazione sufficientemente energetica attraversa la materia, cosa che permise ad Anderson di osservare l'antielettrone nel 1932. E' questo il meccanismo utilizzato per creare artificialmente antiparticelle nei laboratori di ricerca in tutto il mondo.

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