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0299. L'antimateria è collegata alla ricerca della simmetria nel mondo sub-nucleare?

espertomini

L'antimateria è collegata alla ricerca della simmetria nel mondo sub-nucleare? Credo di sì ma non riesco a trovare delle risposte concrete. (Elena) (2180)


sem_esperto_verdeLa domanda posta dalla nostra web-nauta necessita di una risposta un poco complessa. In effetti, le si potrebbe rispondere sia con un si che con un no. L'esistenza dell'antimateria faq1 è innanzitutto un dato di fatto sperimentale icona_esperto icona_esperto. Sappiamo, sulla base degli esperimenti icona_approfondimento , che ad ogni tipo di particella elementare corrisponde un'antiparticella icona_glossario, che ha le sue stesse caratteristiche ma il segno della carica invertito. Sappiamo inoltre che, nella moderna formulazione della fisica il concetto di simmetria icona_glossario è assolutamente centrale. Le equazioni "che governano il mondo", infatti, rispettano molti differenti tipi di simmetria  icona_esperto icona_approfondimento, indipendentemente dal fatto che descrivano il comportamento della materia o quello dell'antimateria. Dunque, in prima istanza, il concetto di simmetria è importante in fisica indipendentemente dall'esistenza o meno dell'antimateria. E, di converso, l'esistenza dell'antimateria è un fenomeno fisico importantissimo, sia che si ricorra al concetto di simmetria per la sua descrizione sia che non lo si faccia. Ciò che lega questi due concetti, sta nel fatto che per spiegare l'apparente prevalenza icona_esperto icona_esperto, della materia sull'antimateria nell'universo che ci circonda icona_esperto (un fatto eminentemente sperimentale che verifichiamo ogni momento), bisogna richiedere che qualcuna delle equazioni fondamentali summenzionate preveda una "violazione" di un particolare tipo di simmetria, la cosiddetta simmetria sotto CP icona_approfondimento . In parole povere questa simmetria richiede che la descrizione dei fenomeni fisici rimanga invariata se i segni delle cariche delle particelle in gioco vengono cambiate di segno (C) icona_approfondimento e contemporaneamente venga invertito l'orientamento degli assi coordinati spaziali (P) icona_approfondimento . Ad oggi, solo un tipo di interazioni fondamentali, le interazioni icona_approfondimento nucleari deboli icona_approfondimento, hanno mostrano questa violazione. E' un fatto, però che l'ammontare misurato di questa violazione non è sufficiente per spiegare la penuria di antimateria nell'universo. Bisogna perciò presupporre l'esistenza di qualche differente, e più potente, meccanismo di violazione della simmetria CP, in fenomeni non ancora osservati. E la caccia dei fisici icona_approfondimento icona_esperto, delle particelle a questo misterioso meccanismo è aperta!

Fabio Bossi – Fisico


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