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Che cosa Ŕ l'antimateria: qualcosa di esotico e irreale?

Fig. 1: La foto di Dirac e il suo negativo: Dirac - AntiDirac.

Ogni oggetto che ci circonda Ŕ fatto di materia. Ma se ogni cosa Ŕ di materia, che cosa Ŕ allora l'antimateria?
Per avere la risposta bisogna tornare indietro nel tempo fino agli anni '30.
Nel 1928 Dirac formul˛ una teoria per il moto degli elettroniDizionario in campi elettrici e magnetici, includendo sia effetti quantisticiDizionario che effetti relativisticiDizionario.
Questa teoria, in grado di descrivere i risultati delle misure sperimentali in modo eccezionalmente preciso, port˛ anche ad una sorprendente previsione.
L'elettrone doveva avere una "antiparticellaDizionario" con stessa massa ma caricaDizionario elettrica opposta a quella negativa di un normale elettrone.
La previsione di Dirac trov˛ conferma sperimentale nel 1932.

Fig. 2: Rappresentazione artistica di un atomo di idrogeno e di uno di anti-idrogeno.
(
Credit: INFN-Notizie N.13 febbraio 2003 "A caccia di antimateria: l’esperimento ATHENA" )

Oggi sappiamo che tutte le particelle con momento angolare intrinseco (spinDizionario) semi-intero, devono avere un'antiparticella. Mentre la massa di particelle e antiparticelle Ŕ identica, altre proprietÓ sono caratterizzate da valori che hanno segno matematico opposto. Ad es. l'antiprotone ha la stessa massa del protoneDizionario ma carica elettrica opposta (la carica del protone Ŕ positiva, quella dell'antiprotone Ŕ negativa).

Anche alle particelle elettricamente neutre, come il neutroneDizionario, corrispondono antiparticelle. Esse possiedono proprietÓ, con segno cambiato, differenti dalla carica elettrica, ad es., il momento magnetico intrinseco.

Quando materia e antimateria si incontrano diventano energia.