Soltanto la definizione alla lettera del vocabolo antimateria è di quelle che fanno venire davvero il mal di testa, almeno a chi di fisica non ha mai sentito neppure parlare; si definisce infatti così la materia costituita da antiparticelle uguali per massa alle particelle di cui è composta la materia, ma aventi alcuni numeri quantici di segno opposto, come ad esempio la carica elettrica.
Quando avviene un incontro tra una particella ed una antiparticella si produce il fenomeno della annichilazione, ovvero della trasformazione della materia in radiazione elettromagnetica sotto forma di raggi gamma, ovvero fotoni ad altissima energia; nell’universo risulta tuttavia molto più cospicua la presenza di materia rispetto all’antimateria, ed ancora oggi si studia per cercare di capire il perché, anche se, stando a tutte le varie teorie sul big bang, sembrerebbe che nell’universo esistente prima del ‘grande scoppio’ le quantità di materia ed antimateria fossero grosso modo paritetiche.
Chi iniziò a parlare di antimateria e quando?
Fu nel 1898 il fisico anglo-tedesco Arthur Shuster a parlare per la prima volta di antimateria, e lo fece in due lettere indirizzate alla redazione della rivista Nature, lettere nelle quali parlava di un sistema solare e di una gravità composti da antimateria, ovvero da particelle uguali a quelle della materia, ma con cariche elettriche di segno opposto. Successivamente iniziarono a susseguirsi varie ipotesi sull’esistenza dell’antimateria, ed addirittura il biologo nonché ingegnere ed inventore Charles Janet ipotizzò la creazione di una tavola periodica degli elementi da essa costituiti, in pratica una tabella periodica di Mendelejev composta da elementi di antimateria. Intorno al 1930 gli studi sull’antimateria iniziarono ad intensificarsi sempre più, e le ipotesi azzardate degli scenziati erano delle più disparate.
Nel 1932 il fisico statunitense Carl David Anderson annunciò con fierezza di aver scoperto l’esistenza dell’antielettrone, ovvero dell’elettrone caricato positivamente, che egli chiamò di conseguenza positrone. Vent’anni più tardi, ovvero nel 1955, la fruttuosa collaborazione negli studi tra i due fisici Owen Chamberlain ed Emilio Segrè portò alla scoperta dell’antiprotone, scoperta che fece conquistare ai due un meritatissimo Premio Nobel per la fisica. Appena un anno più tardi fu invece il fisico italiano Oreste Piccioni a scoprire l’antineutrone; purtroppo però, non ci fu nessun Premio Nobel per lui.
Può l’antimateria produrre energia?
Abbiamo accennato prima al fenomeno che avviene quando si incontra una particella di materia con una di antimateria, ovvero della sua annichilazione; ebbene, risulta che la massa formata da particelle di materia ed antimateria ‘annichilate’ si converte in energia. Certo detto così per noi non cambia nulla, anzi, cresce solo la curiosità; la notizia è invece di enorme importanza, perché ha dato inizio a tutta un’altra lunga serie di studi effettuati presso il C.E.R.N di Ginevra (Organizzazione Europea per la Ricerca Nucleare), con l’ausilio dell’acceleratore di particelle Proton Synchrotron, che ancora oggi proseguono intensamente.
Lo studio dell’antimateria è reso molto difficile dal fatto che non si riesce ad immagazzinarla per periodi di tempo sufficienti ad analizzarla e studiarla, e ciò perché, entrando rapidamente in contatto con particelle di materia, essa si annichila rapidamente; sappiamo per certo invece di fenomeni naturali (raggi cosmici, esplosioni solari) in grado di produrre antimateria e di sprigionare quindi fotoni aventi una altissima carica di energia, ovvero i famosi raggi gamma.
Antonino Zichichi e l’antimateria
Antonino Zichichi, eminente fisico italiano nato a Trapani nel 1929 ed oggi più attivo che mai nel campo della ricerca e della sperimentazione scientifica, chimica e fisica, ha offerto ed offre ancora oggi un contributo importantissimo agli studi che hanno come oggetto il mondo dell’antimateria, anche se in molti lo conoscono come un semplice professore di scienze con l’abitudine di prendere parte abbastanza frequentemente a trasmissioni televisive di carattere didattico.
Zichichi viene spesso etichettato come un ‘ribelle’ del mondo scientifico, e ciò è dovuto principalmente alle sue vigorose critiche al mondo dell’astrologia, della numerologia e della semantica in generale che egli reputa ‘cose false’, ma in realtà è stato uno dei primi scienziati a parlare di antimateria in Italia, dove negli anni ha prima formato un gruppo di lavoro con i migliori studenti dell’Università di Bologna, e poi, visti gli ottimi risultati delle sue ricerche, ottenuto sovvenzioni per la costruzione dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso, dove ancora oggi fervono le attività sperimentali che hanno come oggetto l’antimateria e le sue proprietà.
