Cern: Lhc ha scovato un’asimmetria tra materia e antimateria

Lungo Lhc, l’anello di 27 chilometri che corre sotto Ginevra, si è sbirciato un altro po’ sotto il velo di mistero dell’asimmetria tra materia e antimateria. Durante l’esperimento Lhcb, coordinato dal team dell’Infn di Bologna, i fisici hanno osservato nei decadimenti di un particolare tipo di particelle una violazione di Cp (ossia di carica e di parità), in altre parole un’asimmetria di comportamento tra particelle e antiparticelle. Una scoperta che da una parte conferma la validità del Modello standard della fisica, dall’altra non fa che incuriosire e spingere alla ricerca della completa spiegazione della lieve differenza tra materia e antimateria. Che poi è quello che consente al nostro Universo di esistere.

Asimmetria all’origine dell’Universo

Esiste davvero una specie di sottosopra, di Universo alla rovescia. Lo si sa dal 1932, quando ci fu la prima conferma sperimentale dell’esistenza dell’antimateria, cioè di un negativo della materia che costituisce il nostro Universo dal Big Bang in poi. In pratica se noi abbiamo elettroni con carica negativa, nel sottosopra ci sono gli antielettroni, che sono uguali agli elettroni ma con carica positiva. E così per le altre particelle.

Nel tempo gli scienziati hanno scoperto che quando una coppia particella-antiparticella viene creata in laboratorio e entra in contatto, i due membri tendono a fondersi, ad annichilirsi, trasformando tutta l’energia in radiazione elettromagnetica. Ma nel nostro Universo la materia ha – per così dire – vinto sull’antimateria ed è proprio per questo che tutto ciò che conosciamo esiste.

La violazione del Cp

La spiegazione di questa apparente vittoria della materia sull’antimateria è una piccolissima discrepanza di comportamento, nota come violazione di Cp (cioè di carica e di parità). E oggi i fisici dell’esperimento Lhcb al Cern sono riusciti a vedere per la prima volta questa asimmetria tra i decadimenti di particelle charm di tipo up (ossia particelle che contengono quark c, che ha carica elettrica +2/3 rispetto a quella dell’elettrone) e quelli delle rispettive antiparticelle.

“L’osservazione di questo fenomeno, previsto dalla teoria ma sfuggito fino ad oggi alla conferma sperimentale, rappresenta per la fisica delle particelle il raggiungimento di una nuova pietra miliare”, ha commentato Vincenzo Vagnoni, responsabile del gruppo Lhcb della Sezione Infn di Bologna. “Si tratta di una misura complessa: per realizzarla è stato necessario progettare e costruire strumenti di indagine potenti come l’acceleratore Lhc e il nostro rivelatore Lhcb, e ci sono voluti quasi dieci anni di lavoro da parte del nostro gruppo di ricerca”.

Nuovi orizzonti

“Questa scoperta apre ora un nuovo campo di studi per la fisica delle particelle: la comprensione degli effetti della violazione di Cp anche nella categoria di quark di tipo up”, ha spiegato Giovanni Passaleva dell’Infn di Firenze, a capo della collaborazione internazionale Lhcb. “La violazione di Cp è uno dei processi chiave per comprendere fino in fondo e spiegare perché l’Universo di oggi sia composto solo di particelle di materia, e non vi sia presenza di antimateria residua”.

Il valore delle misurazioni della violazione di Cp, però, è troppo piccolo e non è sufficiente a spiegare l’asimmetria materia-antimateria presente in natura. Per questo i ricercatori sono convinti che ci siano processi di violazione del Cp ancora sconosciuti.

Non resta che continuare a osservare.

Via: Wired.it