Post del 28/01/2014 aggiornato al 24/05/2017
La scienza senza la religione è zoppa, la religione senza la scienza è cieca. Albert Eistein
http://www.unipi.it/index.php/tutte-le-news/item/5016-marumi-kado-a-pisa-per-spiegare-gli-obiettivi-dei-nuovi-esperimenti-a-lhc-del-cern
Monitoraggio : http://home.web.cern.ch/about/experiments
http://home.web.cern.ch/about/experiments/asacusa
21 GENNAIO 2014 "Così produciamo antimateria": il progetto Asacusa del Cern
http://en.wikipedia.org/wiki/Antiproton_Decelerator
Fonte: http://www.nextme.it/scienza/6933-laboratori-scientifici-sotterranei
- Dal 1987, la Madonna appare ad Anguera (Brasile) al veggente Pedro Régis, dettandogli messaggi per tutta l'umanità.
- I messaggi vengono trasmessi 3 volte a settimana: ogni martedì e sabato, più un altro giorno variabile.
ULTIMO MESSAGGIO IN ITALIANO DAL SITO WEB UFFICIALE BRASILIANOGli articoli e le informazioni contenute nei siti Web "linkati" sono di proprietà degli autori dei siti medesimi. Pertanto tutti i diritti nonché la responsabilità di quanto riportato in questi siti sono riservati esclusivamente ai loro autori.Questo post presente sul blog: https://nostrasignoradianguera.blogspot.it/e Twitter: https://twitter.com/angueramessaggi è un interpretazione personale e non corrisponde necessariamente al vero significato dei messaggi, degli avvertimenti della Madonna al mondo e delle profezie annunciate da Nostra Signora ad Anguera.Si consiglia di visitare il sito web ufficiale brasiliano del veggente Pedro Regis:http://www.apelosurgentes.com.br/pt-br/ e la pagina dedicata al commento delle profezie: http://www.apelosurgentes.com.br/pt-br/cms/list/not%C3%ADcias(Gestore sito web: ANSA - Associacao Nossa Senhora de Anguera).
La scienza senza la religione è zoppa, la religione senza la scienza è cieca. Albert Eistein
L'acceleratore Lhc di nuovo al lavoro
Nuova stagione di esperimenti
Cern, via alle collisioni di particelle a energia record. Addio profeti di sventura!
Stephen Hawking: il bosone di Higgs potrebbe distruggere l'universo
abato 19 dicembre 2015
http://thedayafter2012.blogspot.it/2015/12/strane-presenze-rilevate-sopra-gli.html
Acceleratore Lhc riparte a fine marzo,punta a materia oscura
Prime collisioni attese tra fine maggio-primi giugno
Esperimento ATLAS
Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
Marumi Kado spiega gli obiettivi dei nuovi esperimenti a LHC
A partire dal 2015 il professore sarà coordinatore generale della fisica di ATLAS
http://www.castfvg.it/sistsola/saturno/satelliti/atlas.htm
Nella la mitologia greca Atlas era un discendente dei Titani, figlio di Giapeto e Climene, fratello di Prometeo e Epimeteo, padre degli Atlantidi: Hyades, Pleiades, Hesperides e forse anche della ninfa Calypso. Fu condannato da Giove a sostenere il mondo sulle sue spalle, e in seguito trasformato in una pietra, ora rappresentata dalla catena montuosa dell'Atlante nel Nordafrica.
http://www.castfvg.it/sistsola/saturno/satelliti/atlas.htm
Nella la mitologia greca Atlas era un discendente dei Titani, figlio di Giapeto e Climene, fratello di Prometeo e Epimeteo, padre degli Atlantidi: Hyades, Pleiades, Hesperides e forse anche della ninfa Calypso. Fu condannato da Giove a sostenere il mondo sulle sue spalle, e in seguito trasformato in una pietra, ora rappresentata dalla catena montuosa dell'Atlante nel Nordafrica.
http://www.unipi.it/index.php/tutte-le-news/item/5016-marumi-kado-a-pisa-per-spiegare-gli-obiettivi-dei-nuovi-esperimenti-a-lhc-del-cern
Monitoraggio : http://home.web.cern.ch/about/experiments
http://home.web.cern.ch/about/experiments/asacusa
21 GENNAIO 2014 "Così produciamo antimateria": il progetto Asacusa del Cern
http://en.wikipedia.org/wiki/Antiproton_Decelerator
I 6 laboratori scientifici sotteranei
Fonte: http://www.nextme.it/scienza/6933-laboratori-scientifici-sotterranei
2.925 - 04/12/2007
Cari figli, una
scoperta della scienza porterà grande preoccupazione all’umanità. La croce sarà pesante per molti dei miei poveri figli.
Pregate. Io sono vostra Madre e sono venuta dal cielo per condurvi al mio Gesù.
Non tiratevi indietro. Confidate nella bontà del Signore. Credete fermamente
nella sua MISERICORDIA e il domani sarà migliore. Dite a tutti che questo è il
momento del grande ritorno. Fuggite dal peccato e cercate la grazia del
Signore, che vi libera e vi salva. Siate coraggiosi. Non permettete che le cose
del mondo vi allontanino da Dio. Avanti sul cammino che vi ho indicato. Questo
è il messaggio che oggi vi trasmetto nel nome della Santissima Trinità. Grazie
per avermi permesso di riunirvi qui ancora una volta. Vi benedico nel nome del
Padre, del Figlio e dello Spirito Santo. Amen. Rimanete nella pace.
3.010 - 14/06/2008
Cari figli, sono vostra Madre e sono venuta dal cielo per
offrirvi il mio amore. Non spaventatevi. Il mio Signore è al vostro fianco.
Fuggite dal peccato e tornate a colui che ha parole di vita eterna.
Testimoniate a tutti che siete del Signore e siate in tutto come Gesù. Ecco i
tempi difficili per l’umanità. La scienza inciamperà. Nel tentativo di una grande scoperta, gli
uomini causeranno grande distruzione. Soffro a causa dei
miei poveri figli. Inginocchiatevi in preghiera. Un fatto doloroso accadrà
nella regione nord dell’Italia. Per la Chiesa
verrà grande sofferenza. Non state con le mani in mano. Ciò che dovete fare,
non rimandatelo a domani. Questo è il messaggio che oggi vi trasmetto nel nome
della Santissima Trinità. Grazie per avermi permesso di riunirvi qui ancora una
volta. Vi benedico nel nome del Padre, del Figlio e dello Spirito Santo. Amen.
Rimanete nella pace.
2.744 - 10/10/2006
Cari figli, un grande
mistero si vedrà. Dov’è la grande montagna? Gli uomini saranno confusi e non
capiranno. Guardate i segni di Dio. Il Signore parla. Ascoltate con
amore ciò che dice. L’umanità avanza verso un futuro di grandi sofferenze.
Tornate al Signore. Lui vuole salvarvi. Pregate. Testimoniate ovunque, con la
vostra vita, che siete del Signore. Avanti lungo il cammino che vi ho indicato.
Questo è il messaggio che oggi vi trasmetto nel nome della Santissima Trinità.
Grazie per avermi permesso di riunirvi qui ancora una volta. Vi benedico nel
nome del Padre, del Figlio e dello Spirito Santo. Amen. Rimanete nella pace.
Stephen Hawking: il bosone di Higgs potrebbe distruggere l'universo
Seconda Lettera a Pietro 3:10 Il giorno del Signore verrà come un ladro; allora i cieli con fragore passeranno, gli elementi consumati dal calore si dissolveranno e la terra con quanto c'è in essa sarà distrutta.
Is 65:17 Ecco infatti io creo
nuovi cieli e nuova terra;
non si ricorderà più il passato,
non verrà più in mente,
Is 66:22 Sì, come i nuovi cieli
e la nuova terra, che io farò,
dureranno per sempre davanti a me
- oracolo del Signore -
così dureranno la vostra discendenza e il vostro nome.
2P 3:13 E poi, secondo la sua promessa, noi aspettiamo nuovi cieli e una terra nuova, nei quali avrà stabile dimora la giustizia.
Is 65:17 Ecco infatti io creo
nuovi cieli e nuova terra;
non si ricorderà più il passato,
non verrà più in mente,
Is 66:22 Sì, come i nuovi cieli
e la nuova terra, che io farò,
dureranno per sempre davanti a me
- oracolo del Signore -
così dureranno la vostra discendenza e il vostro nome.
2P 3:13 E poi, secondo la sua promessa, noi aspettiamo nuovi cieli e una terra nuova, nei quali avrà stabile dimora la giustizia.
SECONDA IPOTESI probabile in un futuro prossimo: ANTIMATERIA CREATA NEI LABORATORI DEL CERN 22/01/2014 . (ACCELERATORE DI PARTICELLE DENTRO UNA MONTAGNA): LA TECNOLOGIA SCIENTIFICA ATTUALE, TENTA DI RIPRODURRE IL FENOMENO FISICO DELL’ ANTIMATERIA, VIOLANDO LA SUA NATURALE CAPACITA’ DI ANNICHILIRSI IN BREVISSIMO TEMPO IN CONTATTO CON LA MATERIA, MANTENENDOLA IN VITA PROLUNGATA ARTIFICIALMENTE E CONTRO NATURA, PER OSSERVARLA MEGLIO, DA CIO' APPROFONDIRE LE LEGGI CHE REGOLANO L' UNIVERSO E PRODURRE ENERGIA ALTERNATIVA A BASSO COSTO.
CERN annuncia il programma di riavvio LHD, il più grande e potente acceleratore di particelle al mondo.
Fonte: http://home.web.cern.ch/about/updates/2014/06/cern-announces-lhc-restart-schedule
CERN annuncia il programma di riavvio LHD, il più grande e potente acceleratore di particelle al mondo.
Fonte: http://home.web.cern.ch/about/updates/2014/06/cern-announces-lhc-restart-schedule
Dal 2015 via a nuovi esperimenti nel laboratorio della "particella di Dio"
Il grande acceleratore che ha reso possibile la scoperta del bosone di Higgs ripartirà l'anno prossimo dopo una fase di aggiornamento di circa due anni. Tra i prossimi obbiettivi scientifici, lo studio della Materia Oscura
Ap 8:8 Il secondo angelo suonò la tromba: come una gran montagna di fuoco fu scagliata nel mare. Un terzo del mare divenne sangue, 9 un terzo delle creature che vivono nel mare morì e un terzo delle navi andò distrutto.
Ricreata l'antimateria,
nuovo successo per i ricercatori del Cern: svolta per la fisica
|
PER APPROFONDIRE
uomo, antimateria, fisica, cern, ricercatori, scoperta, universo
19 novembre 2008
Antimateria creata dall'oro
Il risultato apre la strada allo studio dell'antimateria
senza apparati giganteschi e dai costi esorbitanti
Così da un temporale si forma antimateria
Durante un temporale può
nascere un fascio di antimateria.
Durante un temporale può
nascere un fascio di antimateria.
Antimateria
Da Wikipedia, l'enciclopedia
libera.
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Antimateria
Da Wikipedia, l'enciclopedia
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Antimateria
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Panoramica
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Dispositivi
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Usi
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Gruppi di ricerca
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ATHENA
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ATRAP
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CERN
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Persone
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In fisica l'antimateria è
l'insieme delle antiparticelle, corrispondenti per massa alle particelle che costituiscono le materia ordinaria, ma aventi carica di segno opposto. Ad esempio un atomo di
"antidrogeno" è composto da un antiprotone caricato negativamente, attorno al quale orbita un positrone (antielettrone) caricato positivamente.
Se particella e antiparticella
vengono a contatto si assiste al fenomeno dell'annichilazione, ovvero si ha trasformazione
della materia coinvolta in radiazione
elettromagnetica sotto
forma di fotoni ad alta
energia (raggi gamma), oppure le particelle coinvolte
si trasformano in altre coppie di particelle-antiparticelle, in ogni caso tali
che la somma dell'energia totale, precedente e seguente l'evento, rimanga costante.
Storia
Il termine antimateria fu usato
per la prima volta nel 1898 da Arthur Schuster in due lettere inviate alla rivista Nature[1], nelle quali speculava sulla
possibile esistenza di un sistema solare costituito di antimateria in cui anche
la gravità era di segno opposto, cioè repulsiva.[2]
La prima serie di ipotesi
dell'esistenza dell'antimateria fu nel 1928 ad opera del fisico Paul Dirac, che
dedusse l'esistenza dell'antiparticella dell'elettrone, dotata di carica positiva, quale
soluzione della versione relativistica dell'equazione di
Schrödinger, detta appunto equazione di Dirac.
Nel 1932 Carl David Anderson diede la conferma sperimentale dell'esistenza dell'antielettrone e
lo chiamò positrone, contrazione di "positive
electron".[3] Charles Janet nel 1929 immaginò addirittura una tavola periodica
degli elementi costituita di antimateria.[4]
Nel 1959 i fisici Emilio Segrè e Owen Chamberlain scoprirono l'antiprotone e grazie a questa scoperta ricevettero il premio Nobel.
Nel 1965, al CERN di Ginevra con l'acceleratore di particelle PS (protosincrotrone), il gruppo di ricerca
condotto da Antonino Zichichi scoprì il primo nucleo di antimateria, un nucleo di antideuterio,
contemporaneamente a un gruppo delLaboratorio
Nazionale di Brookhaven a New York
con l'AGS (Alternating Gradient Synchrotron).
Nel 1978 ricercatori
italiani e francesi guidati da Giorgio
Giacomelli scoprirono
nuclei di antitrizio (un antiprotone e due antineutroni) e di antielio 3 (due antiprotoni e un antineutrone). Con l'acceleratore di Serpukhov scienziati russi ottennero analoghi risultati.[5]
Nel 1997 al CERN
ricercatori svizzeri, italiani, inglesi, danesi, giapponesi e brasiliani,
nell'ambito del progetto ATHENA (ApparaTus
for High precision Experiments with Neutral Antimatter; in italiano:
apparato per esperimenti di alta precisione con antimateria neutra), crearono i
primi atomi di antidrogeno, in numero di circa 50.000.[6] La stessa collaborazione riuscì a sintetizzare il protonio, un atomo instabile composto da un protone e da un antiprotone.
Il 17 novembre 2010 nel corso
dell'esperimento Alpha, i ricercatori del CERN di Ginevra imprigionano per la
prima volta 38 atomi di antidrogeno per qualche decimo di secondo.[7]
Nel 2010 il Fermi
Gamma-ray Space Telescope ha
rilevato raggi di antimateria creati all'interno di tempeste terrestri.[8]
Nel 2011 il più grande nucleo
(anti-elio 4, particella alfa) di
antimateria mai catturato al mondo viene imprigionato nei laboratori nazionali
di Brookhaven.[9] [10]
Il 4 giugno 2011, sempre nel corso dell'esperimento Alpha,
i ricercatori del CERN di Ginevra riescono a creare e intrappolare circa 300
atomi di anti-idrogeno per il tempo record di 1.000 secondi (oltre 16 minuti):
5.000 volte più a lungo rispetto al tempo ottenuto dallo stesso esperimento a
novembre.[11]
Inoltre nel 2011 la NASA ha
rilevato, tramite il satellite Enrico Fermi, che in alcuni temporali
tropicali al di sopra di 15 km dalla superficie terrestre, il flusso
di elettroni, scontrandosi con le molecole dell'aria, produce raggi
gamma che, scontrandosi a loro volta con gli elettroni dell'atmosfera producono
antimateria composta da pochissimi positroni.
Il 21 gennaio 2014 il CERN, con il progetto ASACUSA,
è riuscito a produrre e riconoscere 80 atomi di anti-idrogeno.[12]
Sperimentazioni future
Nel futuro nella Stazione
Spaziale Internazionale (ISS) si
effettueranno esperimenti per rilevare nuclei di antielio e anticarbonio, in
data ancora da stabilire.
Applicazioni dell'antimateria
Sebbene utilizzata principalmente
per studiare le interazioni tra particelle elementari, l'antimateria ha anche
un'applicazione tecnologica: la tomografia
ad emissione di positroni, o PET, uno strumento di diagnostica
medica che utilizza l'emissione di positroni per realizzare immagini degli organi interni dei pazienti,
cercando tumori in base al loro metabolismo. Associata contestualmente ad una
macchina TAC, si ottiene una TAC-PET, che fornisce informazioni sia anatomiche
sia metabolico-funzionali degli organi ispezionati.
Differenze tra materia ed
antimateria
Le particelle e le antiparticelle vengono descritte da un unico oggetto matematico, cioè un campo quantizzato. L'unione tra relatività ristretta e meccanica quantistica porta necessariamente alla distinzione di componenti ad energia positiva e negativa per il campo. Una volta quantizzato il campo (le tecniche per procedere alla quantizzazione vanno sotto il nome generico di seconda quantizzazione) l'energia e la quantità di moto dei campi è data, rispettivamente, dalla somma delle energie, o delle quantità di moto, delle particelle e delle antiparticelle del sistema, nel modo seguente:
dove abbiamo indicato con 
l'energia del campo, con 
il suo impulso e con 
ed 
, rispettivamente, gli operatori che forniscono il numero di particelle e antiparticelle con impulso 
. Analogamente la carica del campo è proporzionale alla differenza degli operatori numero: se una particella ha una certa carica, la sua antiparticella ha la carica di segno opposto. Per esempio, i leptoni carichi (elettroni, muoni e tau) hanno una carica negativa pari a -e, mentre le loro antiparticelle (positroni, antimuoni e antitau) hanno carica +e.
l'energia del campo, con il suo impulso e con ed , rispettivamente, gli operatori che forniscono il numero di particelle e antiparticelle con impulso . Analogamente la carica del campo è proporzionale alla differenza degli operatori numero: se una particella ha una certa carica, la sua antiparticella ha la carica di segno opposto. Per esempio, i leptoni carichi (elettroni, muoni e tau) hanno una carica negativa pari a -e, mentre le loro antiparticelle (positroni, antimuoni e antitau) hanno carica +e.
Come si vede, matematicamente non c'è alcuna differenza tra particelle e antiparticelle, a parte il segno della carica, che è però convenzionale, quindi un universo costituito di antiprotoni, antineutroni e positroni sarebbe comunque stabile. Uno dei problemi irrisolti della cosmologia è giustificare il fatto che l'universo sia composto per la maggior parte di particelle: naturalmente il nome "particella" e "antiparticella" è puramente convenzionale, quindi in realtà la domanda si formula meglio chiedendo il motivo per cui sono presenti decisamente più particelle "di un tipo" piuttosto che "dell'altro".Questo può essere giustificato dal fatto che alcuni "anti-atomi" hanno una vita relativamente più breve rispetto a quella degli atomi.
Annichilazione e Big Bang
L'antimateria ha vita breve e non
può essere immagazzinata, in quanto si annichilisce al primo contatto con la
materia. In base alle attuali conoscenze, non esistono quantità significative
di antimateria in tutto l'universo, con l'eccezione dei piccolissimi
quantitativi generati nei laboratori di fisica delle
particelle presenti
sul nostro pianeta, e nei processi astronomici più energetici.
Nella teoria del Big Bang, nell'universo iniziale materia e
antimateria dovevano essere presenti in proporzioni uguali e di conseguenza
dovettero dare luogo ad un immediato processo di annichilazione che avrebbe dovuto fare scomparire l'intero universo neoformato.
Poiché questo non corrisponde alla realtà che osserviamo, si ritiene che un
leggero squilibrio in favore della materia[13] (noto come violazione della simmetria CP) ha
fatto sì che quest'ultima non venisse completamente annichilita, rendendo
possibile la formazione dell'universo in cui viviamo attraverso il processo
della bariogenesi.
Nuovi e più dettagliati sviluppi
su questi aspetti, che coinvolgono le alte energie in gioco nei primi istanti
dell'universo primordiale, sono attesi dagli esperimenti programmati al Large Hadron Collider del CERN di Ginevra.
Antimateria come fonte di
energia
Se una parte di antimateria si
annichilisce a contatto con della materia ordinaria, tutta la massa delle
particelle ed antiparticelle annichilite viene convertita in energia. Questo processo permetterebbe di
ottenere enormi quantità di energia da quantità molto piccole di materia ed
antimateria, al contrario di quanto avviene invece per le reazioni nucleari e
chimiche, dove a parità di massa di combustibili utilizzati viene prodotta una
quantità di energia molto più piccola. La reazione di 1 kg di antimateria con 1 kg di materia produce 1,8×1017 J di energia
(in base all'equazione E=mc²). Per contro, bruciare 1 kg
di petrolio fornisce 4,2×107 J, mentre dalla fusione nucleare di 1 kg di idrogeno si otterrebbero 2,6×1015 J. In altre parole, l'annichilazione della materia con
l'antimateria produce circa 70 volte l'energia prodotta dalla fusione nucleare
dell'idrogeno in elio e quattro miliardi di volte l'energia prodotta dalla
combustione del petrolio.
A livello teorico, dato che
l'energia prodotta dall'annichilimento materia/antimateria è nettamente
superiore a quella prodotta da altri sistemi propulsivi, il rapporto tra peso
del carburante e spinta prodotta sarebbe estremamente vantaggioso. L'energia
ottenibile dalla reazione di pochi grammi di antimateria con altrettanti di
materia sarebbe sufficiente a portare una piccola navicella spaziale sulla Luna.
Generare un singolo atomo di
antimateria è immensamente difficile e dispendioso, di conseguenza non la si
può considerare una fonte di energia. Per produrre antimateria sono necessari acceleratori di
particelle ed enormi
quantità di energia, molto superiori a quella rilasciata dopo l'annichilazione
con la materia ordinaria, rendendo di fatto l'impresa energeticamente ed
economicamente non conveniente. La cifra per produrre 10 milligrammi di
positroni è stata stimata in 250 miliardi di dollari, equivalenti a 25.000
miliardi di dollari per grammo.[14] La NASA fece una stima di 62.500 miliardi di dollari per produrre
un grammo di antidrogeno,[15] considerandolo quindi il materiale più costoso da produrre.
Secondo le stime del CERN,
la produzione di un miliardesimo di grammo di antiparticelle (il quantitativo
utilizzato negli esperimenti) è costato alcuni milioni di Franchi svizzeri.[16]
Se fosse possibile produrre e
allo stesso tempo immagazzinare facilmente antimateria, il suo uso potrebbe
estendersi anche allo smaltimento dei
rifiuti compresi
quelli ad elevata tossicità come le scorie nucleari con grande produzione di energia. Tuttavia, a meno che non vengano
scoperte fonti naturali di antimateria (la NASA ha anche
valutato la possibilità di raccogliere con campi magnetici l'antimateria che si forma spontaneamente nelle fasce di van Allen attorno alla terra o attorno ai grandi pianeti come Giove)[17], il suo possibile sfruttamento
rimarrà una mera curiosità scientifica.
Note
1.
^ A. Schuster (1898). Potential
Matter.—A Holiday Dream. Nature 58 (1503): 367. DOI:10.1038/058367a0.
2.
^ E. R. Harrison, Cosmology: The Science of the Universe,
2nd, Cambridge
University Press, 2000, pp. 266, 433. ISBN 0-521-66148-X.
3.
^ M. Kaku, J. T.
Thompson, Beyond Einstein: The Cosmic Quest for
the Theory of the Universe, Oxford University
Press, 1997, pp. 179–180. ISBN 0192861964.
4.
^ P. J. Stewart
(2010). Charles Janet: Unrecognized genius of
the periodic system. Foundations of Chemistry 12 (1): 5-15. DOI:10.1007/s10698-008-9062-5.
7.
^ (EN) Antimatter atoms produced and trapped at CERN,
CERN. URL consultato il 9 aprile 2011.
8.
^ (EN) NASA's Fermi Catches Thunderstorms Hurling Antimatter
into Space, NASA. URL consultato il 9 aprile
2011.
9.
^ (IT) Antimateria, nucleo più grande catturato nei laboratori
Usa, Repubblica. URL consultato il 24 aprile 2011.
10.
^ H. Agakishiev et
al. (2011). Observation of the antimatter helium-4 nucleus.
11.
^ Cern 300 atomi anti-idrogeno ‘bloccati’ per oltre 16
minuti, ANSA. URL consultato il 5 giugno 2011.
12.
^ Nasce il primo fascio di antimateria: tra i «padri» uno
scienziato bresciano - Corriere.it. URL
consultato il 22 gennaio 2014 (archiviato dall'url originale il ).
13.
^ Difference in direct charge-parity violation between
charged and neutral B meson decays,Nature 452, 332-335
14.
^ B. Steigerwald, New and Improved Antimatter Spaceship for Mars Missions, NASA, 14 marzo 2006. URL
consultato l'11 giugno 2010.
«"A rough estimate to produce the 10 milligrams of positrons
needed for a human Mars mission is about 250 million dollars using technology
that is currently under development," said Smith.».
15.
^ Reaching for the stars: Scientists examine using
antimatter and fusion to propel future spacecraft, NASA, 12 aprile 1999. URL
consultato l'11 giugno 2010.
«Antimatter is the most expensive substance on Earth».
16.
^ Antimatter Questions & Answers, CERN, 2001. URL
consultato il 24 maggio 2008.
17.
^ J. Bickford, Extraction of Antiparticles Concentrated in Planetary
Magnetic Fields, NASA. URL
consultato il 24 maggio 2008.
Bibliografia
·
Feynman, R.P. "The reason for
antiparticles", in The
1986 Dirac memorial lectures, R.P. Feynman and S. Weinberg. Cambridge
University Press, 1987. ISBN 0-521-34000-4.
·
Weinberg, Steven. The quantum theory of fields,
Volume 1: Foundations. Cambridge University Press, 1995. ISBN 0-521-55001-7.
·
Feynman, R.P., QED: La strana teoria della luce e
della materia, Adelphi, ISBN 88-459-0719-8
·
Claude Cohen-Tannoudji, Jacques Dupont-Roc, Gilbert Grynberg, Photons and Atoms: Introduction to
Quantum Electrodynamics (John Wiley & Sons 1997) ISBN 0-471-18433-0
·
Jauch, J. M., F. Rohrlich, F., The
Theory of Photons and Electrons (Springer-Verlag,
1980)
·
Feynman, R.P. Quantum Electrodynamics (Perseus Publishing, 1998) [ISBN 0-201-36075-6]
·
Frank Close, Antimateria (Einaudi, 2010) [ISBN 978-88-06-20361-0]
Voci correlate
Altri progetti
·
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Collegamenti esterni
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Antimateria in «Tesauro del
Nuovo Soggettario», BNCF,
marzo 2013.
Interazione
gravitazionale dell'antimateria
Da
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alle 20:55.
L'interazione
gravitazionale dell'antimateria con la materia o
l'antimateria non
è stata conclusivamente osservata dai fisici. Mentre la stragrande maggioranza
tra i fisici concordano sul fatto che l'antimateria attira sia la materia che
l'antimateria nella stessa proporzione in cui la materia attrae la materia (e
l'antimateria), c'è un forte desiderio di confermare questo sperimentalmente,
dato che il consenso nella scienza non è altro che un'ipotesi aperta alla
falsificazione.
La rarità
dell'antimateria e la tendenza ad annichilire quando
viene a contatto con la materia rende il suo studio un compito tecnicamente
impegnativo. La maggior parte dei metodi per la creazione dell'antimateria
(specificamente l'anti-idrogeno)
deriva dagli atomi ad alta energia inutilizzabili per lo studio relativo alla gravità. In anni recenti, i consorzi ATHENA e ATRAPhanno
creato con successo l'anti-idrogeno a bassa energia, ma le osservazioni sono
state finora metodicamente limitate agli eventi di annichilazione che producono
poco o niente riguardo ai dati gravitazionali.
Tre teorie
Il teorema CPT afferma
che l'antimateria dovrebbe attirare l'antimateria allo stesso modo con il quale
la materia attrae la materia. Tuttavia, ci sono diverse teorie su come
l'antimateria interagisce gravitazionalmente con la materia normale:
·
Gravità normale: la
teoria standard afferma che l'antimateria dovrebbe cadere esattamente nello stesso modo della
materia normale.
·
Antigravità: la prima analisi teorica
ugualmente focalizzata sulla questione se l'antimateria possa invece respingere
con lo stesso ordine di grandezza. Questo non va confuso con molti altri
fenomeni speculativi che possono allo stesso modo essere definiti 'antigravità'. [senza fonte]
·
Gravivettore e graviscalare: le difficoltà successive
nel creare teorie sulla gravità quantistica hanno condotto all'idea che
l'antimateria possa reagire con una grandezza leggermente diversa.[1]
Esperimento
Supernova 1987A
Molti
scienziati valutano come migliori prove sperimentali a favore della gravità
normale quelle che provengono dalle osservazioni effettuate sui neutrini provenienti
dalla Supernova 1987A. In questo esperimento
basilare, tre rivelatori di neutrini in tutto il mondo hanno contemporaneamente
osservato una cascata di neutrini provenienti da una supernova della Grande Nube di
Magellano. Sebbene la supernova si verificasse a circa 164.000 anni luce distante,
sia i neutrini e che gli antineutrini potevano essere rilevati quasi
simultaneamente. Se entrambi siano stati effettivamente osservati, allora
eventuali differenze nell'interazione gravitazionale avrebbero dovuto essere
molto piccole. Tuttavia, i rivelatori di neutrini non riuscirono a distinguere
perfettamente tra neutrini e antineutrini. Alcuni fisici prudenzialmente
stimano che vi è meno del 10% di possibilità che i neutrini non regolari siano
stati del tutto osservati. Altri valutano le probabilità ancora più bassa,
alcuni di solo l'1%.[2] Purtroppo,
questa precisione è improbabile che possa essere migliorata duplicando
l'esperimento abbastanza presto. L'ultima supernova conosciuta che si verificò a così breve distanza
fu intorno al 1867.[3]
Esperimenti di Fairbank
Il fisico William
Fairbank ha tentato un
esperimento di laboratorio per misurare direttamente l'accelerazione
gravitazionale sia degli elettroni che
dei positroni. Tuttavia, il loro rapporto
carica-massa è così
grande che gli effetti elettromagnetici stravolgono l'esperimento.
È
difficile osservare direttamente le forze gravitazionali a livello di
particella. A queste piccole distanze, le forze elettriche tendono a sopraffare
l'interazione gravitazionale molto più debole. Inoltre, le antiparticelle
devono essere tenute separate dalle loro equivalenti normali poiché in caso
contrario rapidamente annichilirebbero. Peggio ancora, i metodi di produzione
di antimateria in genere danno risultati molto energetici inadatti per le
osservazioni. Comprensibilmente, questo ha reso difficile misurare direttamente
la reazione gravitazionale dell'antimateria.
Esperimenti sull'idrogeno neutro freddo
In anni
recenti, la produzione di anti-idrogeno freddo è diventata possibile grazie
agli esperimenti ATHENA e ATRAP al CERN.
L'anti-idrogeno, che è elettricamente neutro, dovrebbe permettere di misurare
direttamente l'attrazione gravitazionale delle particelle di antimateria da
parte della materia terrestre.
Dibattito sulla gravità dell'antimateria
Quando
l'antimateria fu scoperta nel 1932, i fisici si chiedevano come avrebbe reagito
alla gravità. Una prima analisi si veniva a focalizzare sulla questione se
l'antimateria reagisse allo stesso modo della materia o in senso opposto. I
vari problemi teorici che sorgevano convinsero i fisici che l'antimateria
avrebbe reagito esattamente come la materia ordinaria, deducendo così che una
repulsione gravitazionale tra materia e antimateria non sarebbe stata
plausibile in quanto avrebbe violato l'invarianza CPT, la conservazione
dell'energia, provocando l'instabilità nel vuoto e la violazione CP. Venne anche teorizzato che
sarebbe stata incoerente con i risultati del test di Eötvös riguardo al principio di
equivalenza debole. Molte di queste prime obiezioni teoriche furono
successivamente rovesciate.[4]
Ipotesi di Morrison
Nel 1958, Philip Morrison sosteneva che l'antigravità avrebbe
violato la legge sulla conservazione
dell'energia. Se materia e antimateria rispondevano in modo opposto
a un campo gravitazionale, allora non ci vorrebbe nessuna energia per
modificare l'altezza di una coppia particella-antiparticella. Tuttavia, quando
ci si muove attraverso un potenziale gravitazionale, la frequenza e l'energia
della luce vengono spostate. Morrison sosteneva che l'energia sarebbe stato
creata tramite la produzione di materia e antimateria ad una
altezza e annichilendola più in alto, dal momento che i fotoni utilizzati per
la produzione avrebbero meno energia dei fotoni prodotti dall'annichilazione.[5] Tuttavia,
più tardi si scoprì che l'antigravità non violava la prima legge
della termodinamica.[6]
Il principio dell'equivalenza
Se si può
inventare una teoria in cui materia e antimateria si respingono l'un l'altra,
che cosa si prevede per le cose che non sono né materia né antimateria? I fotoni sono
le loro stesse antiparticelle, e sotto tutti gli aspetti si comportano esattamente
in modo simmetrico rispetto alle particelle di materia e di antimateria. In un
gran numero di test di laboratorio e astronomici, (come per lo spostamento
verso il rosso gravitazionale e
le lenti gravitazionali)
si osservano i fotoni attratti dalla materia, esattamente in accordo con la teoria
della relatività generale. È possibile trovare atomi e nuclei il cui
contenuto di particelle elementari è lo stesso, ma le cui masse sono diverse.
Per esempio, 1 atomo di elio pesa meno di 2 atomi di deuterio a causa della
differente energia che li lega. Si osserva che la costante della forza
gravitazionale è la stessa, fino ai limiti della precisione sperimentale, per tutti
questi diversi materiali, suggerendo che l'"energia di legame" — la
quale, come per il fotone, non fa distinzione tra materia e antimateria —
sperimenta la stessa forza gravitazionale della materia. Questo concorda di
nuovo con la teoria della relatività generale e difficilmente si riconcilia con
qualsiasi teoria che prevede che materia e antimateria si respingono.
Ipotesi di Schiff
Più tardi
nel 1958, L.
Schiff sfruttava la
teoria quantistica dei campi per sostenere che l'antigravità sarebbe incoerente
con i risultati dell'esperimento Eötvös.[7] Tuttavia,
la tecnica di rinormalizzazione utilizzata per l'analisi di Schiff è stata
fortemente criticata e il suo lavoro è visto come inconcludente.[4]
Ipotesi di Good
Nel 1961,
Myron Good sosteneva che l'antigravità avrebbe comportato l'osservazione di una
inacettabile elevata quantità di violazione CP nella rigenerazione anomala di kaoni.[8] Al
momento, la violazione CP non era ancora stata osservata. Tuttavia, l'ipotesi
di Good viene criticata per essere stata espressa in termini di potenziali
assoluti. Con la riformulazione dell'argomento in termini di potenziali
relativi, Gabriel
Chardin trovò che esso
si risolveva in una quantità di rigenerazione di Kaoni in accordo con
l'osservazione.[9] Good
sostiene che l'antigravità è in realtà una spiegazione potenziale della
violazione CP.
La disputa su E = mc²
In un
certo senso questo è l'argomento più semplice e potente. I fisici osservano di
routine che l'energia ordinaria come un fotone gamma adeguato può essere
convertito in un elettrone e in un anti-elettrone, secondo la famosa equazione
di Einstein ("produzione di coppia").
Essi hanno inoltre osservato che esattamente metà dell'energia ordinaria del
fotone appare come l'elettrone, e, a causa della legge
di conservazione dell'energia, l'altra metà dell'energia ordinaria
del fotone deve diventare quella dell'anti-elettrone. Osservazioni analoghe
valgono per tutte le altre particelle dell'antimateria. Questo significa che
tutte le particelle di anti-materia devono essere costituite di energia
ordinaria, implicando fortemente che la loro interazione gravitazionale debba
essere proprio come quella delle particelle della materia ordinaria. È
remotamente possibile che qualche altro aspetto delle anti-particelle, oltre al
fatto di essere costituite di energia ordinaria, possa causare loro un
comportamento diverso in un campo gravitazionale ordinario, ma ci sono
pochissime candidate per quello che potrebbe essere quest'altro aspetto delle
anti-particelle.
Motivazioni per l'antigravità
I fautori
sostengono che l'antigravità dell'antimateria spiegherebbe alcune questioni
importanti della fisica. Oltre alla già citata previsione della violazione di
CP, essi sostengono che spiega due paradossi cosmologici. Il primo è
l'apparente mancanza di antimateria locale: in teoria antimateria e materia si
respingerebbero l'un l'altra gravitazionalmente, formando galassie separate di
materia e antimateria, le quali per di più, tenderebbero a respingersi l'un
l'altra, evitando perciò possibili collisioni e annichilazione.
Questa
stessa repulsione galattica è anche sostenuta come una spiegazione potenziale
per l'osservazione di un universo decisamente
in accelerazione. Se la gravità è sempre attrattiva, ci si potrebbe
aspettare che l'espansione dell'universo rallenti e alla fine si contragga in
un big crunch. Utilizzando le osservazioni dello spostamento
verso il rosso, gli astronomi e i fisici stimano che, invece, la
dimensione dell'universo è in espansione e la velocità di espansione è in
accelerazione ad un tasso grosso modo costante. Diverse teorie sono state
proposte per spiegare questa osservazione nel contesto di una gravità sempre
attrattiva. D'altra parte, i sostenitori dell'antigravità sostengono che se
reciprocamente repulsive, quantità uguali di materia e antimateria
compenserebbero precisamente qualsiasi attrazione.[10][11]
Note
1.
^ (EN) Goldman, Hughes and Nieto, "Gravity and antimatter",
Scientific American, volume 258, March 1988, pages 48-56.
2.
^ (EN) S. Pakvasa, W. A. Simmons, and T. J. Weiler, Test of equivalence principle for neutrinos and antineutrinos,
Physical Review Letters D 39, (1989) pages 1761-1763.
3.
^ (EN) The Youngest Galactic Supernova Remnant Accessed February
24, 2009
4.
^ a b (EN) M.M.
Nieto and T. Goldman, The arguments against "antigravity" and the
gravitational acceleration of antimatter, Physics Reports 205 (1991)
221-281. -note: errata issued in 1992 in volume 216
5.
^ (EN) P. Morrison, Approximate Nature of Physical Symmetries American
Journal of Physics 26 (1958) 358-368.
6.
^ (EN) G. Chardin, CP violation and antigravity (revisited),
Nuclear Physics A 558 (1993) 477c.
7.
^ (EN) L.I. Schiff, Proceedings of the National Academy of Sciences 45
(1959) 69; Sign of the Gravitational Mass of a Positron,
Physical Review Letters 1 (1958) 254-255.
8.
^ (EN) Myron L. Good, K20 and the Equivalence Principle, Physical
Review 121 (1961) 311-313.
9.
^ (EN) G. Chardin and J.-M. Rax, CP
violation. A matter of (anti)gravity?, Physics Letters B 282 (1992)
256-262. Also available here.
10.
^ (EN) G. Chardin, Gravitation, C, P and T symmetries and the Second Law,
DSM/DAPNIA/SPP, 2002.
11.
^ (EN) J. M. Ripalda, Accelerated expansion and time reversal symmetry in
general relativity, ArXiv.org gr-qc/9906012.
Fonti
·
(EN) A.P. Mills Jr., M Leventhal, Can we measure gravitational free fall of cold Rydberg
state positronium?, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 192 (2002) pp102–106. (experiment proposal.)
·
(EN) Thomas J. Phillips, A
Technique for Directly Measuring the Gravitational Acceleration of Antihydrogen,
(undated).
·
(EN) Thomas J. Phillips, Antimatter Gravity Experiment, (undated). (proposal for an experiment to
measure the gravitational attraction of antihydrogen using interferometric
techniques.)
·
(EN) Micheal Martin Nieto, T. Goldman, John D. Anderson, Eunice L.
Lau, J Perez-Mercader, Theoretical
Motivation for Gravitation Experiments on Ultra-low Energy Antiprotons and
AntiHydrogen, (1994), ArXiv hep-ph/9412234
·
(EN) G. Chardin, Motivations
for antigravity in General Relativity, Hyperfine Interactions,
volume 109, issue 1 - 4, March 1997, pages 83 – 94.
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