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1 maggio 2015 5 01 /05 /maggio /2015 22:51
Storia dell' universo e antimateria

~~ Nelle classi prime della scuola secondaria di secondo grado, quando si inizia un corso di chimica di base si spiega cos’è la chimica, di cosa si occupa e si forniscono cenni sulla storia di questa scienza. Sul piano didattico la chimica si può suddividere in varie parti a seconda del campo d’indagine specifico, perciò si ha la chimica generale, quella inorganica, organica, biologica, fisica ecc. Si aggiunge che la chimica si occupa della materia, delle sue proprietà, delle sue trasformazioni e dei fenomeni che le accompagnano. Per materia intendiamo noi stessi, tutto ciò che ci circonda, che ha una massa e che occupa uno spazio.

Ma se ogni corpo è fatto di materia, cos’è l’antimateria? Sull’argomento ho già scritto alcuni anni fa, ma è intrigante e voglio ritornarci. Le prime ipotesi sull’esistenza di “antiparticelle” furono fatte nel 1928 dal fisico Paul Dirac (1902-1984), Premio Nobel nel 1933 insieme ad Erwin Schrodinger (1887-1961). Dirac, tra i suoi numerosi lavori, nel 1930 formulò l’equazione che prevedeva l’esistenza di uno stato energetico opposto a quello dell’elettrone e che portò alla scoperta del positrone (stessa massa dell’elettrone: 9,110*10-28g, ma carica opposta). Da allora è stato scoperto che tutte le particelle hanno un’antiparticella con la stessa massa ma carica opposta. Per cui esiste l’antiprotone, con massa pari a quella del protone (1,673*10-24g) ma carica elettrica negativa.

Anche le particelle neutre per quanto riguarda la carica elettrica, come il neutrone (massa = 1,675*10-24g), hanno una corrispondente antiparticella. Questa, non potendo avere carica opposta (l’opposto di zero è zero) hanno però le altre proprietà di segno cambiato, ad esempio il momento angolare intrinseco o più comunemente spin.

Lo spin indica il momento di rotazione delle particelle sul loro asse e, in base al tipo di spin le particelle vengono suddivise in bosoni [il termine vi ricorda qualcosa, vero?] (a spin intero) e fermioni (a spin semintero). Questi ultimi soddisfano il principio di esclusione di Pauli. L’antiprotone e l’antineutrone furono osservati per la prima volta solo negli anni ’50 del secolo scorso, a Berkeley in California, con acceleratori in grado di sviluppare sufficienti energie per le collisioni. Osservazioni di ulteriori antiparticelle furono fatte nei decenni successivi con gli acceleratori del CERN di Ginevra e di Serpukhov in Russia.

Il modello Standard prevede anche altre classificazioni delle particelle, a seconda delle loro masse e delle interazioni che le caratterizzano. In questo corso non è il caso di approfondire concetti tanto teorici, non sarei neanche in grado di farlo. L’Universo, secondo la teoria del Big Bang, ha avuto origine circa 15 miliardi di anni fa da una grande esplosione che produsse uguali quantità di materia ed antimateria. Perché ora è così difficile osservare l’antimateria e dov’è?

Oppure che fine ha fatto tutta quella che corrisponde alla materia che ci circonda? Nessuno è un grado di dirlo. E se l’antimateria si è progressivamente ridotta per qualche motivo, fino quasi a scomparire, perché la materia è rimasta? Perché oggi c’è (o noi riusciamo solo a osservare) questa “asimmetria” materia-antimateria? O da qualche parte nell’universo o in un universo “parallelo”, inosservabile per i nostri strumenti, ci sono antigalassie con antistelle?

video correlato http://www.loguardoconte.info/storia-dell-universo-e-antimateria-8347

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Published by conte rovescio - in Mistero
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