La gravità influenza l’antimateria allo stesso modo della materia e la teoria della Relatività Generale di Einstein è perfettamente applicabile

Si pensa che lo storico lavoro di Isaac Newton sulla gravità sia stato ispirato dall’osservazione di una mela cadere sulla Terra da un albero. Ma per decenni gli scienziati si sono chiesti cosa accadrebbe a una “anti-mela” fatta di  antimateria  cadrebbe allo stesso modo se esistesse? Fino ad ora, la domanda ha lasciato agli scienziati un quadro incompleto del contenuto gravitazionale dell’Universo. In un articolo pubblicato su Nature, la collaborazione ALPHA presso l’Antimatter Factory del CERN, che comprende gli scienziati dell’Università di Manchester, mostra che, grazie alla precisione del loro esperimento, gli atomi di antiidrogeno, una forma di antimateria, cadono sulla Terra nello stesso modo della materia.

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Einstein antimateria
Credit: NASA Goddard Space Flight Center

La materia

La materia è tutto ciò che occupa spazio, ha una massa e può essere sotto forma di liquido, solido o gas. L’antimateria è come l’opposto della materia, costituita da particelle che hanno carica elettrica opposta. Ad esempio, la materia ha elettroni, l’antimateria ha positroni (antielettroni). Sebbene la materia sia ovunque, il suo opposto è ora incredibilmente difficile da trovare, anche se entrambe sono state create in egual misura nell’infanzia del nostro Universo. Il risultato spinge gli scienziati un passo avanti verso la soluzione del mistero dell’antimateria. Il dottor William Bertsche ha dichiarato: “La teoria generale della relatività di Einstein, da lui introdotta oltre un secolo fa, descrive come funziona la gravità. Fino ad ora non eravamo del tutto sicuri che questa teoria fosse applicabile all’antimateria. Questo esperimento dimostra di sì, nei limiti di certezza dei risultati, e conferma ancora una volta una delle teorie scientifiche più celebrate di tutti i tempi”.

100 atomi di antiidrogeno

A seguito di un esperimento di prova di principio con la configurazione ALPHA originale nel 2013 , il team ha intrappolato gruppi di circa 100 atomi di antiidrogeno, un gruppo alla volta, e poi ha rilasciato lentamente gli atomi per un periodo di 20 secondi. Le simulazioni al computer del sistema ALPHA-g indicano che questa operazione, per quanto riguarda la materia, comporterebbe l’uscita di circa il 20% degli atomi dalla parte superiore della trappola e l’80% dal fondo, una differenza causata dalla forza di gravità verso il basso. Facendo la media dei risultati di sette prove di rilascio, il team ALPHA ha scoperto che le frazioni di antiatomi che escono dalla parte superiore e inferiore sono in accordo con le aspettative delle simulazioni.

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