L’origine dell’universo tra materia e antimateria.

Secondo quanto sostenuto nel Modello Standard pochi istanti dopo il Big Bang nell’universo furono prodotte quantità uguali di materia e antimateria. Come ben sappiamo, si definisce materia tutto ciò che possiede una massa, un volume ed occupa uno spazio; ma che cos’è l’antimateria?

Viene definita antimateria un insieme di antiparticelle che differiscono dalle particelle della materia ordinaria per una sola caratteristica: quella di possedere una carica di segno opposto.

Le teorie sulla materia e sull’antimateria però non sono coerenti con ciò che oggi siamo in grado di osservare: se infatti dopo il Big Bang fossero state presenti quantità uguali di materia e antimateria avrebbe avuto origine un processo di annichilazione che avrebbe portato l’universo appena nato a scomparire, perciò, evidentemente non fu così.

Il fenomeno dell’annichilazione avviene quando una particella incontra la sua antiparticella ed il loro “scontro ” porta alla conversione delle loro masse in energia.

Si ritiene dunque che la materia fosse presente in quantità maggiori rispetto all’antimateria e grazie a questo squilibrio non si ebbe una annichilazione totale delle particelle facendo si che tali fossero le pioniere grazie alle quali si sviluppò l’universo che conosciamo oggi.

Il termine antimateria viene utilizzato per la prima volta alla fine del diciannovesimo secolo dal fisico Arthur Schuster il quale ipotizzava la presenza di un sistema solare composto da antimateria in cui persino la forza di gravità possedeva un verso opposto (verso l’esterno invece che verso l’interno) a quella che si osserva sui nostri pianeti.

La conferma sperimentale, dell’esistenza dell’antimateria arriva nel 1932 grazie al fisico statunitense Carl David Anderson che con i suoi studi sui raggi cosmici scoprì l’esistenza di un elettrone positivo il cosiddetto Positrone , confermando così la teoria di Paul Dirac.

Dopo la scoperta di Anderson furono effettuati diversi altri studi finché nel 1965 al CERN di Ginevra venne scoperto il primo nucleo di antimateria, circa vent’anni dopo si poté creare il primo atomo di anti-idrogeno.

Nell’ultimo decennio sono stati molti i progressi della fisica in questo campo, nel 2011 gli scienziati del CERN sono stati in grado di imprigionare circa 300 atomi di anti-idrogeno per 16 minuti, soglia temporale mai varcata prima.

Nel 2012 è stata osservata per la prima volta una particella con le caratteristiche del Bosone di Higgs negli esperimenti condotti con l’acceleratore LHC.

I Bosoni sono delle particelle che obbediscono alla statistica di Bose-Einstein ed insieme ai Fermioni (che costituiscono tutta la massa presente in natura) sono una delle due classi fondamentali in cui si dividono le particelle.

La scoperta del Bosone garantisce la consistenza del Modello Standard che risulterebbe altrimenti inefficace.