Materia e antimateria

1. L'asimmetria all'origine del Cosmo

di Gino Isidori

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Atomo di elio

Tutta la materia che ci circonda, dai nostri corpi fino ai più remoti pianeti, è costituita da atomi: sistemi composti da particelle di carica negativa, gli elettroni icona_glossario, orbitanti attorno ad un nucleo centrale di carica elettrica positiva.

Ma è stato sempre così?

Questo quesito è all'origine di uno dei problemi più affascinanti della fisica moderna.

Le leggi matematiche con cui i fisici descrivono la struttura dell'atomo prevedono che, oltre alla materia ordinaria, esista anche un'altra forma di materia: la cosiddetta antimateria formata da antiparticelle del tutto identiche a quelle che ci circondano salvo per il fatto di avere cariche  icona_glossario opposte.

L'antimateria  icona_glossario comprende ad esempio antielettroni, uguali agli elettroni ma dotati di carica elettrica positiva, antinuclei dotati di carica negativa, e così via. Queste antiparticelle sono prodotte quasi quotidianamente nei laboratori di alte energie. Eppure nell'Universo che conosciamo non c'è traccia di antiatomi e, ancor meno, di una sorta di mondo alla rovescia, con pianeti e galassie fatti di antimateria. Da quasi 50 anni fisici e cosmologi sono impegnati a capire perché attualmente l'antimateria sia quasi totalmente assente.

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Atomo di anti-elio