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Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
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Istituto Nazionale di Fisica Nucleare

bolognaSi svolge oggi a Bologna, presso la Sala Ulisse dell'Accademia delle Scienze, un Simposio internazionale per celebrare il 50esimo anniversario della scoperta dell'antimateria nucleare, al CERN di Ginevra, grazie al gruppo di Antonino Zichichi. L'appuntamento è organizzato dalla Società Italiana di Fisica (SIF), dall'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e dal Centro studi e ricerche Enrico Fermi di Roma, nell'ambito delle iniziative promosse per l'Anno Internazionale della Luce dell'Unesco. In occasione del simposio bolognese, la SIF ha deciso di ristampare lo studio Antimatter, past, present and future, pubblicato sulla Rivista del Nuovo Cimento nel 2001, per la prima edizione del Premio Fermi della SIF, assegnato ad Antonino Zichichi per la sua scoperta dell'antideuterio e la misura della sua massa, prima prova sperimentale dell'esistenza dell'antimateria nucleare.
“La scoperta del primo esempio di antimateria nucleare - afferma Antonino Zichichi - è avvenuta usando un fascio di antiprotoni della maggiore intensità mai raggiunta prima, e una tecnologia da record per la misura del tempo di volo. La scoperta dell’antimateria ha costituito la prova fondamentale che se l’universo è fatto esclusivamente di materia, ciò non accade perché l’antimateria non esiste e non fa parte della logica dell’universo, ma per via di altre fondamentali leggi e fenomeni della natura ancora da scoprire. Ciò ha portato Heisenberg a dire - nel suo libro The Physicist’s Conception of Nature - che questa scoperta dell’antimateria è stata forse il più grande balzo in avanti della fisica del XX secolo".
L’antimateria è la controparte speculare della materia. Un concetto che sembra lontano dal senso comune. Eppure, è entrata ormai nelle vite quotidiane. Basti pensare alla PET (Tomografia a Emissione di Positroni), dove la lettera “P” indica proprio un pezzetto di antimateria, il positrone, cioè l’antiparticella dell’elettrone. Storicamente, il primo scienziato a prevedere l’esistenza e il comportamento delle antiparticelle fu Paul Adrien Maurice Dirac, premio Nobel per la fisica nel 1933. La scoperta delle antiparticelle - la prima fu proprio il positrone, nel 1932, grazie a Carl Anderson - però, da sola non dimostra l’esistenza di stati di antimateria aggregata, cioè formata da antiparticelle, come avviene per le particelle ordinarie che costituiscono la materia. La parola antimateria, infatti, non solo implica l’esistenza delle antiparticelle previste dalla teoria di Dirac, ma anche che queste interagiscano fra loro in modo totalmente simmetrico rispetto a quanto avviene per la materia ordinaria. Proprio come dimostrato 50 anni fa al CERN dal gruppo di Zichichi.
Il simposio bolognese è un’occasione per ripercorrere la storia della scoperta dell’antimateria nucleare, presentare lo stato dell’arte delle ricerche e le prospettive future. Recentemente, l'esperimento ALICE ad LHC ha pubblicato su Nature Physics una nuova misura sulla differenza di massa tra nuclei di deuterio/anti-deuterio e elio/anti-elio, migliorando notevolmente i limiti precedenti, a supporto del teorema "CPT" (Carica, Parità, Tempo) per le interazioni nucleari. Lo studio di ALICE, non solo conferma che esiste l’antimateria aggregata, come dimostrato 50 anni fa, ma che si comporta, con una precisione di una parte su 10000, in modo analogo a quella ordinaria.