Un esperimento per capire perché esiste la materia

La struttura di un protone. © Arpad Horvath/Wikipedia

Il nostro Universo nacque con un botto che generò quantità uguali di materia e antimateria. Per quasi 14 miliardi di anni, materia e antimateria hanno combattuto una sorte di guerra universale, dalla quale è uscita vincitrice la materia normale. Noi, i pianeti, le stelle e le galassie sono i superstiti di questa grande battaglia. Ma perché la materia ha prevalso? Perché non si è tutto distrutto?

Un team di scienziati del RIKEN e dell'Università di Mainz stanno cercando una risposta a questo enigma. In un loro recente studio, pubblicato sulla rivista Nature, gli scienziati hanno dichiarato di voler risolvere questo mistero osservando eventuali differenze nel momento magnetico di una particella e quello del suo corrispondente nell'antimateria.

Per farlo, chiaramente, bisogna sapere i valori dei due momenti. Gli scienziati si sono già portati avanti, misurando con una precisione senza precedenti il momento magnetico di un singolo protone.

Il team, guidato da Andreas Mooser, spiega che «questa importante quantità non è mai stata misurata direttamente e finora era nota con una precisione relativa di circa 10 parti per miliardo, basandosi su una spettroscopia in un campo magnetico. Tuttavia, questo procedimento ha richiesto importanti correzioni teoriche per estrarre il valore del momento magnetico del protone dalla misurazione».

I nuovi dati hanno perfezionato il valore di questa costante triplicandone la precisione. Era da 42 anni che il valore della costante rimaneva invariato.

Il metodo sarà a breve ripetuto per misurare il momento magnetico dell'antiprotone.

«Usare il novo metodo migliorerà [il valore del momento dell'antiprotone] di un fattore minimo di mille», come spiega Stefan Ulmer del RIKEN.

Usando i nuovi dati, gli scienziati cercheranno di capire l'asimmetria tra materia e antimateria, aiutandoci a capire perché siamo qui.

Fonte doi:10.1038/nature13388