Un passo avanti verso il mistero dell’antimateria

Forse la domanda più difficile per tutti gli studiosi dell’Universo rimane sempre la stessa: “Perché esiste l’Universo?”. Subito dopo, però, ne esiste un’altra: “Perché esiste più materia che antimateria?”. Un gruppo di ricerca del National Institute of Standards and Technology (NIST) americano ha appena concluso uno studio mostruosamente raffinato sul decadimento del neutrone, durato dieci anni, proprio per cercare di dare una risposta alla seconda domanda. Purtroppo i ricercatori hanno dovuto ammettere che la Natura ha mantenuto il suo segreto, ma sono riusciti a ridurre drasticamente il numero delle possibili risposte. Dobbiamo accontentarci, per adesso. Tuttavia, il tipo di studio potrebbe non essere lontano da un risultato eclatante.

Approfittiamo di questo non-risultato per fare il punto della situazione e per descrivere meglio in cosa consiste l’esperimento così sofisticato.

Quando si parla di antimateria si pensa subito alla fantascienza (tra parentesi… stiamo aspettando nuovi racconti per il nostro concorso letterario, siamo agli sgoccioli. Animo!) e invece si tratta di qualcosa di estremamente “reale”, come la materia che ben conosciamo. Il vero problema è che se ne è trovata troppo poca. Secondo le teorie della fisica, materia e antimateria dovrebbero esistere nella stessa quantità.

Quando una particella e la sua antiparticella vengono a contatto, esse si annichiliscono producendo un lampo di luce. La situazione attuale può solo spiegarsi col fatto che all’inizio dell’Universo la maggior parte della materia è sparita distruggendo completamente se stessa e l’antimateria corrispondente. Tuttavia, una piccola parte di materia è rimasta ed è proprio quella che ha poi creato tutto ciò che ci circonda, dalle stelle alle montagne, al più piccolo microbo.

La vera domanda è quindi: “Come è stato possibile che rimanesse più materia che antimateria?”. Lasciamo stare le risposte fantascientifiche del tipo: “Non l’abbiamo ancora trovata” con tutte le loro bizzarre conseguenze (quelle teniamole per il racconto…). Quello che servirebbe è una reazione fisica che si comporti in due modi differenti, favorendo maggiormente una soluzione. Questo vorrebbe dire che la Natura ne preferisce una rispetto a un’altra. La stessa cosa sarebbe allora potuta capitare nella creazione di materia e di antimateria. Se si sbaglia una volta, si può sbagliare altre volte!

Le teorie attuali sono moltissime, ma non si è ancora trovata una prova sperimentale di laboratorio che ne confermi anche una sola.

Ed eccoci all’esperimento appena concluso. Si è studiata la radioattività dei neutroni, il cui decadimento segue due vie diverse che possono essere identificate con speciali rivelatori.

L’esperimento non è nuovo. É stato tentato molte volte dando sempre come risultato una perfetta eguaglianza tra le due reazioni. Tuttavia, basterebbe una leggerissima differenza quantitativa per confermare che la Natura preferisce certe soluzioni ad altre. Si è quindi provato un’altra volta, utilizzando strumentazioni straordinariamente precise per un tempo molto lungo. Forse sarebbe stata la volta buona.

Fino ad adesso, però, niente da fare. Tuttavia, l’estrema sensibilità del rivelatore limita enormemente le numerose teorie sullo sbilanciamento tra materia e antimateria. Non solo. Proseguendo la ricerca con ulteriori miglioramenti si spera di diminuire ancora di più le possibili teorie esplicative. In tale modo si eviterebbero studi sicuramente diretti verso vicoli ciechi.
Che dire… speriamo in bene!