I misteri di materia e antimateria
Il mondo che ci circonda è composto di materia mentre non vi è traccia tangibile della presenza di antimateria. Eppure la fisica teorica ci dice che l’Universo, immediatamente dopo il Big Bang, doveva essere costituito da eguali quantità di materia e antimateria. Il fatto che successivamente l’antimateria sia completamente scomparsa è uno degli enigmi più affascinanti della scienza. Ora, grazie alle collisioni che si realizzano all’interno di un acceleratore di particelle, qual è LHC, i fisici sono in grado di produrre quotidianamente migliaia di miliardi di particelle di antimateria. E possono studiare con precisione il loro comportamento, confrontandolo con quello delle gemelle di materia. Se particelle e antiparticelle avessero proprietà esattamente speculari non vi sarebbe motivazione apparente per giustificare la scomparsa dell’antimateria dall’Universo. Senonché negli esperimenti si osservano piccole asimmetrie di comportamento tra materia e antimateria.
In particolare, alcune particelle gemelle si sono scomposte in forme diverse, mentre avrebbero dovuto mantenere la propria uguaglianza anche in questa trasformazione. Il fenomeno è stato osservato da un gruppo di scienziati, con una vasta partecipazione di fisici dell’INFN, all’esperimento LHCb dell’acceleratore di particelle Large Hadron Collider al CERN di Ginevra.
Lo studio ha osservato questo comportamento in un tipo di particelle chiamato mesoni Bs, composti da un cosiddetto quark “bello” (beauty) e da un quark “strano” (strange). Per la prima volta, l’esperimento LHCb è stato in grado di osservare una differenza - un’asimmetria di comportamento - tra i decadimenti dei mesoni Bs e delle loro particelle gemelle (ma con cariche opposte) di antimateria, i mesoni anti-Bs.
L’entità di questa asimmetria di comportamento è molto grande, e la misura effettuata da LHCb apre un nuovo settore d’indagine che potrà portare, con l’aumento della precisione statistica, una migliore comprensione dei fenomeni alla base della violazione della simmetria, e possibilmente alla scoperta di nuovi effetti che possano finalmente spiegare il mistero della scomparsa di antimateria dal nostro Universo.
