di  -  lunedì 23 maggio 2011
La settimana scorsa abbiamo assistito in diretta al lancio dello Shuttle che ha portato il rivelatore di particelle AMS-02 a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, ISS. Il processo di ancoraggio è avvenuto poche decine di ore dopo, ed è durato un paio d’ore. È però possibile vederlo in questa registrazione, accelerata per durare solo qualche minuto: 

Ma cosa farà l’esperimento Alpha Magnetic Spectrometer, AMS-02?

Secondo la visione standard del Big Bang, quando l’Universo è nato era composto in egual quantità di materia e antimateria. Fondamentalmente, non esiste nessuna ragione per cui la Natura, e quindi il Big Bang, abbia dovuto avere una preferenza verso la materia o verso l’antimateria. Nessun ragione tranne una: la nostra esistenza.

Sappiamo che nell’Universo esiste una particolare simmetria: per ogni particella esiste una cosidetta anti-particella, caratterizzata dalla stessa medesima massa della particella, ma carica elettrica opposta.
Quando particella e antiparticlla si incontrano, trasformano la propria massa in energia, e scompaiono in un raggio di luce (raggio gamma), annichilendo. Se nell’Universo ci fosse la stessa quantità di materia e antimateria, esse annichilirebbero completamente, trasformando tutta la massa dell’Universo in energia. Siccome questo non è successo, ci deve essere una spiegazione.
Vi è anche un’altra proprietà, oltre alla carica, ad essere inversa tra particelle e anti-particelle, la cosidetta “parità”.
Il Modello Standard, ovvero il framework matematico che ci permette di descrivere le particelle che osserviamo, prevede un insieme di trasformazioni a cui corrispondono delle proprietà fisiche che vengono conservate. Nel caso della parità, la trasformazione corrispondente è l’inversione spaziale nelle tre dimensioni. Una particella caratterizzata da coordinate (x,y,z), quando sottoposta a una trasformazione di parità, assumerà coordinate (-x,-y,-z). Questo vuol dire che un’antiparticella corrisponde a una particella a cui vengono invertite le coordinate spaziali.
Il Modello Standard si basa sul fatto che alcune proprietà fisiche vengono conservate, ovvero rimangono invariate, anche dopo aver subito una trasformazione. In particolare, la trasformazione CP, ovvero carica e parità, deve conservare le leggi fisiche del sistema. Questo significa che materia e antimateria sono simmetriche, cioè si comportano nello stesso modo nei confronti delle leggi della fisica.
In realtà, nel 1964, i fisici Cronin e Fitch hanno osservato una particolare particella, chiamata K (letto kaone) che ha la proprietà di trasformarsi nella propria antiparticella (anti-K). Il problema è che questa trasformazione non ha la stessa probabilità di avvenire nelle due direzioni, ovvero è più probabile che un anti-K diventi un K, che viceversa. Questo fa si che se si parte con lo stesso numero di K che di anti-K, dopo un certo tempo ci si troverà ad avere più materia che antimateria.
Questo fenomeno è noto come violazione CP (CP-violation) ed è un campo della fisica che ci fa intravedere un mondo oltre al Modello Standard, e che è al momento un campo della ricerca molto attuale.
Si direbbe, quindi, che il problema è risolto, voilà, ecco perché c’è solo materia. Purtroppo non è così facile, perché questa asimmetria è veramente piccolissima, e la preferenza verso la materia causata dalla violazione CP non è assolutamente sufficiente per spiegare l’abbondanza della materia nell’Universo.
Alcune teorie suggeriscono che l’antimateria sia leggermente più instabile della materia, ovvero abbia la tendenza a decadere più velocemente. Se questo fosse vero, spiegherebbe perché, ad un certo punto, la materia ha preso il sopravvento sull’antimateria, permettendo al nostro mondo di esistere. Non vi è però prova, al momento che questo sia vero.
Si può altrimenti spiegare la nostra esistenza, e allo stesso tempo la conservazione globale della simmetria tra materia e antimateria, ipotizzando che particelle e antiparticelle siano state separate appena prodotte, e l’Universo sia diviso in due (o più) isole, alcune composte esclusivamente da materia e alcune di sola antimateria.
Il problema con questa ipotesi è che ci dovrebbe essere comunque una zona di confine, in cui materia e antimateria entrano in contatto, producendo quindi un fondo di raggi gamma che dovremmo essere in grado di osservare. Numerosi esperimenti di raggi gamma hanno cercato tale emissione, ma senza successo. Si può quindi affermare che nel nostro Supercluster galattico (detto di Andromeda), ovvero l” insieme della nostra Galassia e quelle “vicine” (entro un raggio di circa 10 Mpc – mega parsec), non c’è nessuna bolla di antimateria, altrimenti ne avremmo osservato l’emissione gamma. È però possibile che queste “isole”o “bolle” che dir si voglia, siano ancora più distanti. Potrebbero essere così lontane da essere separate da zone interamente vuote, letteralmente dei cuscinetti di vuoto cosmico. Se questo fosse il caso, potremmo avere la conservazione globale della simmetria tra materia e antimateria (e mantenere le simmetrie è una cosa che rende i fisici molto felici) e allo stesso tempo giustificare la mancanza di osservazione di un fondo gamma nei nostri dintorni.
Come potremmo verificare tale ipotesi?
Qui entra in gioco AMS-02. Questo esperimento, di cui ho già avuto modo di parlare, è un rivelatore di particelle in grado di distinguere con grande precisione tutti i tipi di nuclei, partendo dall’idrogeno, fino al ferro. È inoltre in grado di capire se questi nuclei sono di materia o antimateria (approfittando dell’inversione della carica elettrica), riuscendo ad identificare un nucleo di anti-elio su 109 nuclei di elio.
L’unico modo per la Natura di creare nuclei è attraverso la fusione nucleare che avviene nelle stelle. A seconda della massa e dell’età della stella si formano nuclei via via più pesanti, elio, azoto, carbonio, e via via fino al ferro.
L’osservazione di un nucleo di anti-carbonio, quindi, o di antiferro, rappresenterebbe una prova inconfutabile che, da qualche parte dell’universo è presente una anti-stella e, perché no, una anti-galassia.
Poiché l’antimateria è stata, per il momento, osservata solo in quantità microscopiche e per brevissimo tempo, sono molte le domande a cui ancora non conosciamo risposta. Per esempio, si potrebbe ipotizzare che l’antimateria si comporti in maniera opposta alla materia nei confronti dellla gravità, vedendola come forza repulsiva.
I primi dati di AMS-02 stanno già arrivando, e sono già pronti per essere analizzati nei server del Cern. Entro la fine dell’anno, sono sicura che i primi risultati verranno pubblicati, speriamo portandoci buone notizie per la nostra conoscenza.

45 Commenti »

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  • # 1
    Gianluigi Biancucci
     scrive: 

    Incredibile come tu Eleonora, riesca ad esprimere concetti così complessi in maniera tanto chiara e semplice. Fruibile da tutti.
    Di solito mi limito a leggere i tuoi articoli, approfittando della tua competenza e bravura, oggi però non posso esimermi dal farti i miei complimenti per il tuo fantastico lavoro.

    Continua così!

    Gianluigi

  • # 2
    Mauro
     scrive: 

    Concordo con Gianluigi. Sei un’ottima comunicatrice.
    Brava!

  • # 3
    Calogero
     scrive: 

    Antimateria, ne avevo un po’ in tasca attimi fa… che si sia annichilita?
    Cmq anche il mio bimbo ieri sera mi ha chiesto la stessa cosa
    – Papà, dov’è l’antimateria?
    – Non lo so figliolo, chiedi a tua mamma, è lei che mette via tutto…

  • # 4
    Calogero
     scrive: 

    Scusate l’OT… cmq. complimenti Eleonora, articolo molto chiaro, a dispetto dell’ostico argomento trattato.

  • # 5
    Gianluigi Biancucci
     scrive: 

    Eleonora,
    avrei una domanda: Sentendo i giorni passati le dirette dal cern in streaming, si parlava di anti-materia e materia-oscura come due concetti distinti e ben differenti.

    Se non chiedo troppo, mi potresti spiegare, in breve, le differenze sostanziali tra i due concetti?

  • # 6
    Simone
     scrive: 

    Ad averla una insegnante di fisica così, all’università… concetti spiegati come dio comanda e non attraverso papponi malensi di formule su formule.

  • # 7
    Eleonora Presani (Autore del post)
     scrive: 

    Antimateria e materia oscura sono effettivamente due cose ben differenti.
    Mentre l’antimateria è fondamentalmente uguale alla materia, ovvero, un positrone (l’anti-elettrone) si comporta come un elettrone, solo ha carica opposta, la materia oscura è qualcosa di cui non conosciamo il comportamento.
    Quello che sappiamo della materia oscura è che esiste, perché facendo il computo della materia (ovvero della massa)che ci deve essere nell’universo, osserviamo che serve molta più materia di quella che conosciamo. Se sommiamo tutte le stelle, le galassie, i pianeti, le nubi, gli elettroni, i protoni, perfino i neutrini, (e gli anti-elettroni, anti-protoni ecc. ecc.) non otteniamo che il 4% della composizione dell’Universo. C’è quindi una gran quantità di “qualcosa” che semplicemente ci permea, ma che non siamo in grado di toccare, di vedere o di misurare. A causa di questa sua “trasparenza” la chiamiamo Materia Oscura.

    Poiché la materia oscura è l’altro grande argomento di interesse dell’esperimento AMS, uno dei prossimi post tratterà di questo argomento.

  • # 8
    Andrea Del Bene
     scrive: 

    @Eleonora
    Anche se non riesco sempre a leggere integralmente i tuoi articoli per questione di tempo ;(, non posso che farti i complimenti più sentiti.
    Sono sempre stato un appassionato di fisica e di ricerca scientifica in generale pur essendo un “profano”.
    C’è TANTO bisogno specialmente in Italia, di persone che sappiano parlare di queste materie così affascinanti e strategiche per ogni aspetto del sapere umano.

  • # 9
    Alex74
     scrive: 

    ma la materia oscura puo’ essere messa in discussione considerando, per esempio la possibilita’ che la conoscenza della gravita’ sia incompleta? Quello che appare come il prodotto di una inevitabile “massa mancante” dal computo dell’intera massa del visibile potrebbe invece essere l’effetto di una sorta di “accelerazione aggiuntiva” gravitazionale a scale galattiche? E’ un po’ come il concetto di energia oscura, c’e’ chi dice che la nostra esperienza nell’osservare l’accelerazione dell’ espansione universale possa invece riferirsi ad un effetto di decelerazione temporale, magari dovuta all’esistenza di una ulteriore dimensione (anti-tempo), solo che noi nella nostra esperienza quotidiana non ci accorgiamo del rallentamento perche’ viviamo in sistemi dai ritmi temporali troppo “corti”. C’e’ questa possibilita’?

  • # 10
    Eleonora Presani (Autore del post)
     scrive: 

    @Andrea del Bene
    Purtroppo la divulgazione scientifica, soprattutto in Italia, è un campo molto chiuso a cui è difficile accedere se non si hanno gli agganci giusti… ora sto cercando di seguire questa strada all’estero, anche se scrivere in inglese mi è più difficile. Ma er fortuna c’è Appunti Digitali, che mi presta uno spazio per le mie elucubrazioni!

    @Alex74
    Il problema della materia e dell’energia oscura è un problema complesso. Non si può considerarlo studiandone un unico aspetto. Se la gravità e l’accelerazione dell’Universo pongono dei paletti alle diverse teorie, non sono gli unici a farlo. Considerazioni sulla natura delle particelle di “materia oscura” e sul loro comportamento nell’epoca vicina al Big Bang giocano un ruolo molto importante. L’idea di dimensioni aggiuntive, di gravitoni che viaggiano tra le varie dimensioni, esiste, ma al momento è solo un’idea. Dal mio punto di vista non è, oggi come oggi, particolarmente convincente, ma io sono una sperimentale, per cui non ho le conoscenze adatte per giudicare queste teorie…

  • # 11
    Eleonora Presani (Autore del post)
     scrive: 

    @Alex74
    Mi rendo conto di non averti risposto… :P
    Cercherò di farlo in un post dedicato all’argomento :-)

  • # 12
    Marco
     scrive: 

    Buongiorno Eleonora e complimenti (scontati) per quanto scrivi su queste pagine…
    Avrei una piccola domanda per te…
    Come definiresti l’ente astratto che anche qui citi alcune volte ovvero la “Natura” ?
    Come si differenzia e si disgiunge da una entità molto cara alle religioni terrestri che viene definita “Dio” ?
    Molto spesso si tende ad attribuire tutto il “bene” per e verso l’Uomo a Dio (soprattutto nella religione a noi più “prossima” cioè quella cristiana) e tutto il “resto” alla Natura più o meno benigna a seconda delle divisioni.
    Oppure per Natura si intende uno dei tanti assiomi, principi ed enti non suscettibili di definizione per nostra incapacità molto spesso.
    Capisco che si tratti più di questioni di metafisica più che di fisica in senso stretto ma penso che si tenda anche nel mondo scientifico ad usare troppo questo sostantivo femminile senza fornirne una definizione.
    Grazie.

    Marco71.

  • # 13
    Eleonora Presani (Autore del post)
     scrive: 

    Caro Marco,
    queste domande non possono trovare risposta nella fisica, mi stai chiedendo di dirti cosa ne pensa la scienza di Dio, se la Natura è un essere senziente o un’entità astratta…

    Gli scienziati non sono interessati a sapere chi ha creato l’Universo che vediamo, ma come è stato creato e come funziona. Quando io parlo di Natura, intendo semplicemente l’insieme di ciò che ci circonda. Non so, né mi interessa sapere, se è benevolo, malevolo, se l’antimateria è scomparsa per volere di Dio per darci uno spazio dove esistere. Queste sono risposte fuori dalla nostra portata. Come dicevo nello scorso post,http://www.appuntidigitali.it/15697/il-metodo-scientifico-dellubriaco/ , gli scienziati studiano ciò che può essere compreso, ciò che è alla nostra portata. Non perché abbiamo paura della sfida, che anzi è la primaria spinta che abbiamo, ma perché il nostro scopo è solo comprendere e cercare di spiegare ciò che ci circonda, le motivazioni metafisiche non sono il principale oggetto dei nostri studi. Può essere che, con la comprensione finale dell’Universo, scopriremo anche qualche “perché”, ma al momento non posso darti la definizione di Dio e, onestamente, non è nel mio ruolo o nei miei interessi farlo.

    Da un punto di vista Platonico, la scienza ci spiega come uscire dalla grotta e come funziona il mondo al di fuori della grotta. Come siamo finiti nella grotta e se c’è qualcuno che cerca di convincerci che le ombre sono il mondo reale, o se questo qualcuno in realtà sta cercando di aiutarci a uscire, non sono argomenti che possono essere compresi da un punto di vista scientifico…

  • # 14
    Marco
     scrive: 

    Molte grazie Eleonora…
    In verità contestualmente allo scrivere la domanda avevo (sigh) anche in me la risposta che mi hai prontamente confermato.
    Mi sembra che anche Einstein fosse dello stesso avviso…
    La nostra Scienza fornisce molte (alcune) risposte a vari “come” ma non può per varie ragioni sondare il “perché” alla base di una possibile volontà Creatrice.
    Proprio ieri ho finito di leggere un famoso libro sull’Universo (quello esistente differenziato dall’universo osservabile) visto secondo un nuovo tipo di paradigma all’autore caro (Seth Lloyd) ovvero quello dei “computer quantistici”.
    Ti ringrazio ancora per la risposta…

    Marco1971.

  • # 15
    max74
     scrive: 

    Prima di tutto complimenti per la tua rubrica davvero ben fatta e che finalmente riesce con un linguaggio accessibile a far capire concetti veramente complessi come quelli che tu affronti…

    Quello che mi colpisce quando leggo un articolo come il tuo e’ soprattutto la risposta che tu hai dato in un commento e':
    “Se sommiamo tutte le stelle, le galassie, i pianeti, le nubi, gli elettroni, i protoni, perfino i neutrini, (e gli anti-elettroni, anti-protoni ecc. ecc.) non otteniamo che il 4% della composizione dell’Universo”.

    Cioe’ ma come e’ scientificamente possibile sommare con tale precisione tutta la materia che compone l’universo e arrivare a tale percentuale? A me profano sembra una delle cose piu’ incredibili da capire……

  • # 16
    Alex74
     scrive: 

    @Eleonora, in effetti mi rendo conto che quando si tratta di teorie un po’ borderline, non sia proprio immediato poter dare una disamina esaustiva ma apprezzo molto la dedizione divulgativa con cui ci rendi accessibili questi temi.

  • # 17
    maumau138
     scrive: 

    C’è un problema col video, manca l’audio XD, potevano metterci un sonoro tipo Star Wars o Star Trek, sarebbe stato carino.
    Comunque idiozie a parte, ottimo articolo, apprezzo sempre di più questa rubrica.

  • # 18
    ilfughi
     scrive: 

    magari dal big bang sono nati due universi: uno di materia e l’altro di antimateria

    (e poi c’era la marmotta che incartava la cioccolata)

  • # 19
    Eleonora Presani (Autore del post)
     scrive: 

    @ilfughi
    L’idea è affascinante!

  • # 20
    Fabio
     scrive: 

    x Eleonora
    innanzitutto complimenti per l’articolo…come sempre molto bello…. ho letto la risposta che hai dato sulla materia oscura..cioè che noi siamo in grado di percepire o vedere solo il 4% della materia totale, e che appunto esiste un 96% di questa “materia oscura”… non so perchè ma mi ha fatto pensare ad un articolo che lessi tempo fa sugli universi paralleli, parlo da profano, ma non potrebbe essere che questa materia mancante è quella che in realtà appartiene alle dimensioni parallele, che noi con il nostro modo di intendere pensare e vedere non siamo in grado di percepire…ma che comunque hanno un “peso”…mi è venuto in mente questo essendo un tecnico informatico pensando al pc…se su un pc abbiamo diverse utenze..quando si entra nella propria…magari su un disco di 200 gb un utente può vedere nel dettaglio solamente i (facciamo finta) 10 gb utilizzati da lui…ma se va a calcolare lo spazio totale occupato dal disco ne vede 150 (la somma di quelli degli altri utenti)….anche se però non può “visualizzarli”…invece per quanto riguarda “l’antimateria” (parlo sempre da profano) non potrebbe essere che esiste una sorta di equilibrio che non permette l’annichilimento, e che noi semplicemente per il nostro modo di vedere le cose non siamo in grado di visualizzarla….mi ricordo della famosa legge “nulla si crea, nulla si distrugge e tutto si trasforma”…di conseguenza tutta l’energia dispersa da una stella, o l’annichilimento di cui parlavi potrebbe semplicemente essere che noi siamo in grado di “visualizzare” solo la materia…e magari anche tra noi ci sono particelle di “antimateria”?
    Mi è venuto in mente questo perchè vedo l’universo come una “macchina” perfettissima e il fatto che possa esserci un’antigalassia a miliardi di miliardi di anni luce di distanza (anche in virtù della grandezza stimata dell’universo) mi sembra troppo semplice come ipotesi….

  • # 21
    Silvano
     scrive: 

    @Simone.
    Eh eh… per spiegare bene le cose, soprattutto quelle scientifiche, di papponi melensi ne devi mandare giù a quintali. Bisogna capire, e per capire bisogna studiare, tanto. Anche le formule. Hanno una loro bellezza le formule.

  • # 22
    Eleonora Presani (Autore del post)
     scrive: 

    @Fabio,
    L’idea di dimensioni nascoste, oltre alle 4 che percepiamo, esiste, anche se di solito si parla di “dimansioni compatte”, ovvero molto piccole, arrotolate su se stesse, e quindi senza spazio per contenere altri universi o mondi paralleli. Anche in questo caso, però, queste sono solo teorie, ancora ben lungi dall’essere confermate.

    Per risponderti su un piano prettamente filosofico, anche se ci fossero universi paralleli il tuo discorso non reggerebbe molto. Rimaniamo sull’esempio delle quote sui computer. Avere un universo parallelo non vuol dire avere più utenti con diverse quote sullo stesso hard disc, ma vuol dire proprio avere hard disc diversi, forse anche computer diversi completamente indipendenti. Il tuo esempio però regge per quanto riguarda la materia oscura. Noi sappiamo che esiste tot materia, tramite osservazioni indirette di altri fenomeni (per cui, non so, con partition magic o qualcosa del genere siamo venuti a sapere che l’hard disc è di un TB) però quando osserviamo le cose che possiamo rivelare, ovvero che interagiscono tra di noi e tra di loro tramite le forze fondamentali, non vediamo gran parte di questa materia. Le forze come forze elettromagnetica, o le forze nucleari, sono per noi la nostra “interfaccia” per osservare cosa c’è nell’Universo (o nel computer), e con esse ne vediamo solo una parte. C’è un altro utente, che però vede molto di più. È la forza gravitazionale. Infatti la materia oscura è soggetta all’interazione gravitazionale come la materia ordinaria!

  • # 23
    Riccardo
     scrive: 

    Per me la materia oscura in realtà è l’AMORE che permea l’Universo! :D

  • # 24
    Giacomo
     scrive: 

    per rimanere al paragone informatico, la partizione antimaterica è nascosta e formattata con un filesystem indecifrabile dal SO materico :D

  • # 25
    Cesare Di Mauro
     scrive: 

    @Eleonora: mi sembra che il fotone sia una particella che ha per antiparticella se stessa. In che modo si può verificare l’annichilimento di due fotoni?

    Un altro dubbio riguarda la stima del 4% di materia e antimateria. Se di quest’ultima si sa poco, in particolare riguardo alla sua quantità presente nell’universo, come si può metterla nel “conto” di questo 4%? Questa stima riguarda tutto ciò che non viene classificato come materia oscura?

  • # 26
    Alex
     scrive: 

    Antimateria. Ad averne un pò per lanciarla a certi politici in TV.

  • # 27
    Eleonora Presani (Autore del post)
     scrive: 

    @Cesare
    I fotoni, non avendo né carica né parità non hanno un’antiparticella, ma particella e antiparticella coincidono. Quindi non possono annichilire (anche perché così facendo, genererebbero altri fotoni).

    Il conto del 4% viene fatto in base a considerazioni cosmologiche riuscendo a fissare alcune proprietà fisiche che la materia deve avere. Queste proprietà sono identiche per materia e antimateria, per cui le nostre considerazioni non possono distinguerle. Quindi quando fissiamo il 4%, non possiamo dire, a priori, se questo 4% del totale è fatto solo di materia (come sembrerebbe guardandoci attorno) solo di antimateria (come non è visto che ci siamo) o metà e metà, o qualsiasi altra composizione intermedia. Sappiamo solo che il 4% dell’universo è composto da “barioni”, cioè particelle composte da quark, e leptoni (tipo elettroni per esempio). Ma se si tratta di quark o antiquark, elettroni o positroni, non possiamo dirlo, perché da questo punto di vista si comportano nello stesso modo.

  • # 28
    alex del viero
     scrive: 

    Forse materia e antimateria si sono veramente annullate! noi siamo quel leggero squilibrio fra le 2 parti dovuto all’antimateria convertita. Siamo un piccolo rimasuglio di quello che c’era all’inizio.
    Sara’ una teoria stupida ma tanto vedo che pure le altre non sono da meglio :D

  • # 29
    alex del viero
     scrive: 

    Ho letto sopra sulla questione di Dio.
    Vorrei dare questa definizione

    Dio da tutte le risposte alle nostre domande sul perche’ viviamo.

    La scienza da alcune risposte sul come viviamo, pero’ per ogni risposta crea almeno altre 1000 domande.

  • # 30
    uno di pietra
     scrive: 

    @Eleonora
    Complimenti per la chiarezza nello spiegare argomenti di cui ho sentito parlare mille volte senza essere mai riuscito a capire neanche il 4% di quello che credo di aver capito leggendo questo articolo.

    Ne approfitto per togliermi una curiosità. Nel libro di chimica delle superiori mi ricordo che la materia “tradizionale” era definita come “tutto ciò che occupa uno spazio”. Questa definizione credo si possa ritenere accettabile solo nel momento in cui si faccia la considerazione che due campioni di materia separati non possono sovrapporsi nel medesimo spazio perché una volta avvicinati interagirebbero tra di loro impedendo che ciò avvenga. Ma se esistesse un qualcosa incapace di interagire direttamente con la materia che noi conosciamo e impossibile da percepire per i nostri sensi o per un sensore di quelli attualmente realizzati non potremmo assolutamente escludere che questo qualcosa potrebbe essere sovrapposto a noi medesimi nello spazio che noi stessi occupiamo.
    Può qualcuna delle considerazioni che hanno portato ad ammettere l’esistenza della materia oscura essere compatibile con l’idea di un qualcosa sovrapposto all’universo di materia tradizionale che noi conosciamo oppure tali osservazioni non lasciano scampo dalla prospettiva che la materia oscura sia qualcosa che necessariamente debba essere spazialmente distinto dalla materia e “localizzato in sacche di vuoto cosmico”?

  • # 31
    ilfughi
     scrive: 

    @alex

    e se invece che noi avessero avuto ragione i siux?
    metti che dopo morto ti trovi davanti Manito che ti dice AUGH! Tu avere sterminato mio popolo, io fare a te cose tanto (ma davvero TANTO) brutte e cattive.

    La religione da risposte rassicuranti, ma che non è affatto detto che siano anche vere

  • # 32
    Fabio Bonomo
     scrive: 

    Debbo dire che l’idea di “bolle” di materia ed antimateria molto distanti tra loro (ed aggiungerei anche in allontanamento, in modo che nessuna informazione possa viaggiare da una zona all’altra senza violare il limite della velocità della luce) mi piace molto. Inoltre è sicuramente plausibile anche nell’ottica della cosmologia inflazionaria: Se è vero che durante la fase inflativa l’universo si è espanso più velocemente di quanto la stessa luce potesse fare, allora è facile che vi siano zone remote di universo differenti e non in grado di comunicare, magari fatte proprio di materia od antimateria!

  • # 33
    Alex del viero
     scrive: 

    @ilfunghi

    Le risposte rassicuranti sono quelle che ci fanno vivere.

    Il mondo sta andando in malora perche’ la gente non e’
    piu’ sicura di questo sistema economico!

    Pensi che andrebbe meglio se la scienza scoprisse che c’e’ una bolla di antimateria che prima o poi annichilerà tutta la materia noi compresi?

    La vita e’ fatta di speranza…

  • # 34
    banryu
     scrive: 

    Il mondo sta andando in malora perche’ la gente non e’
    piu’ sicura di questo sistema economico!

    Puoi rilassarti, il mondo non sta andando in malora.
    Come al solito, è solo la razza umana che fa tanto casino, si agita e starnazza.

  • # 35
    Alessandro
     scrive: 

    Ciao Eleonora,

    Ho appena letto questo articolo:
    http://www.wallstreetitalia.com/article/1139274/stagista-di-22-anni-scopre-massa-mancante-dell-universo.aspx

    Immagino parlino della materia oscura (o dell’energia oscura), ma l’articolo e’ talmente nebuloso e talmente superficiale che non capisco cosa abbia scoperto questa ragazza.

    Tu sai qualcosa di piu’?
    Saluti e grazie per i tuoi articoli!

  • # 36
    luigi
     scrive: 

    complimenti per l’ articolo e scusa la mia ignoranza ma perche’ l’ antimateria dovrebbe escludere la vita? se invece della materia si fosse sviluppata di piu’ l’ antimateria ci sarebbe un antivita che non necessariamente vuol dire morte ma solo una vita differente da quella che conosciamo. La contemporaneita’ di materia ed antimateria non e’ possibile ed allora l’ antimateria si deve sviluppare in un altro spazio, quasi un antispazio a prevalenza antimateria dove potrebbe anche esistere un antivita. Quello che non torna e’il calcolo del totale materia, perche un antispazio non potra’ essere molto differente da questo e quindi conterra’ un altro 4% ed arriviamo all’ 8%, ed il 92% di materia oscura? mi sembra un po’ sballato come calcolo! da dove deriva il calcolo della massa totale? perche’forse e questo errato.

  • # 37
    Gabriele
     scrive: 

    Ma se la massa dell’universo è composta per lo più da materia oscura, che se non ho capito male è composta da particelle talmente minuscole da non entrare (quasi) mai in contatto con la materia visibile, cosa ci impedisce di pensare che questa materia oscura sia in realtà un mix di materia e antimateria? Non entra mai in contatto, dunque non vediamo l’annichilimento.

    Ci sarebbe però da spiegare perchè noi siamo composti da materia essendo immersi in un bagno di materia-antimateria. Magari nel miscuglio oscuro c’è una leggera prevalenza della materia.

  • # 38
    ilfughi
     scrive: 

    @ alex
    ti rimando al (molto interessante) post della nostra Eleonora sul metodo scientifico.

  • # 39
    Eleonora Presani (Autore del post)
     scrive: 

    Riguardo alla ragazza che avrebbe risolto il problema della massa mancante:
    http://www.keplero.org/2011/05/risolto-il-problema-della-massa.html

  • # 40
    massimo
     scrive: 

    Salve ragazzi, vi ho scoperti per caso ed è un vero piacere leggervi, soprattutto perchè una donna di scienza va contro le mode correnti. Materia e antimateria in due universi paralleli è una eresia da finire sul rogo secondo qualcuno. Potrebbe essere invece una elegante soluzione. Speriamo in AMS-02.

  • # 41
    Leonardo RUBINO
     scrive: 

    Scusate per le banalità che sto per dire. L’universo appare quasi totalmente composto da idrogeno ed (anche un po’ di) elio.
    Parliamo dunque di elettroni, protoni e neutroni. Se poi consideriamo che il neutrone contiene sicuramente un protone ed un elettrone, possiamo, grosso modo, parlare solo di ELETTRONI e di PROTONI.

    Le loro antiparticelle sono il positrone ed il l’antiprotone.

    Prendiamo ora il PROTONE, la cui massa è 1836 volte quella dell’ELETTRONE, e facciamogli raggiungere la massa appunto dell’ELETTRONE: bene, a questo punto, l’equilibrio tra + e – nell’universo è perfetto, visto che pare che nell’universo PROTONI ed ELETTRONI siano in egual numero.
    Ecco allora spiegata la ragione strana per cui nell’universo, ad un certo punto, la materia abbia preso il sopravvento sull’antimateria: la spiegazione sta appunto nel fatto che ciò non è vero, in quanto nacquero “materia” (+) ed “antimateria” (-) (o il contrario, se preferite), in perfetto equilibrio, e poi, per qualche motivo (sicuramente legato al Principio Antropico Cosmologico) l’equilibrio delle loro masse si sbilanciò. Tutto qua.
    Poi, come è ovvio, oggigiorno si possono localmente riprodurre, in quantità minime, le rispettive antiparticelle, così come con soli suoni sinusoidali e cosinusoidali si possono riprodurre tutti i suoni possibili e immaginabili (Fourier), ma questo è un altro discorso.

    Ecco una delle pubblicazioni dove tali concetti sono trattati in modo un po’ più ampio (pagina 5 ecc):

    http://vixra.org/pdf/1112.0082v1.pdf

    Qui si evince poi che l’ELETTRONE è una vera e propria armonica dell’universo, con tanto di supporti numerici a ciò.

    Saluti.

    Leonardo RUBINO.
    leonrubino@yahoo.it

  • # 42
    Eleonora Presani (Autore del post)
     scrive: 

    @ Leonardo,
    stai facendo un po’ di confusione… i neutroni non “contengono” protoni ed elettroni, decadono in un protone ed elettrone, ma non sono fatti di queste particelle, sono esattamente come i protoni, fatti di 3 quark. Inoltre la simmetria particella/antiparticella non è data solo dalla carica elettrica, ma anche da un altro numero quantico, ovvero la parità. Quindi fare la conta di elettroni e protoni nell’universo non aiuta assolutamente a capire qualcosa riguardo l’antimateria. la massa inoltre non c’entra nulla con la carica elettrica, per cui ridurre la massa del protone non lo trasformerebbe in un positrone (l’antiparticella dell’elettrone).

  • # 43
    Leonardo RUBINO
     scrive: 

    Per carità, la mia visione non segue rigorosamente la fisica delle particele (quarks nei nucleoni); nonostante ciò, penso sia lo stesso scientificamente legittima. Mi spiego meglio: quando io dico che un neutrone contiene almeno un protone ed un elettrone, è come se dicessi che un uovo contiene un pulcino.
    Tu, legittimamente, mi hai fatto notare che invece l’uovo contiene un tuorlo e un albume (e non un pulcino), ma io, forte del fatto che da un uovo spunterà fuori “proprio” un pulcino, mi sento legittimato a far sussistere lo stesso l’equazione uovo=pulcino, o comunque uovo>>pulcino.

    Ciao.

    Leonardo Rubino.

  • # 44
    massimo
     scrive: 

    Si potrebbe immaginare un modello in cui nello spazio/tempo appena formato, materia ed energia si scindano dal tutt’uno iniziale in una espansione violentissima che, vista attraverso un sistema di assi di riferimento, crei e confini particelle e antiparticelle in base alle loro coordinate, in campi opposti. Le grandezze fisiche sarebbero uguali in valore assoluto ma opposte in “natura” (carica, spin o altro), e questo dipenderebbe dall’unica cosa che in quelle condizioni le può differenziare: le coordinate, con pieno rispetto della simmetria CP (che non basta un Kaone a rovinare,visto che non si sa quanti fattori possono inflenzare la sua trasformazione. Qui il moto di fluidi è influenzato in modo massiccio dalle forze di Coriolis;forse può esistere una qualche influenza sconosciuta anche per il Kaone e il suo anti). La probabilità di trovare particelle e loro anti sarebbe massima nei quadranti xyz e -x-y-z e diminuirebbe negli altri 6 quadranti a coordinate miste, annichilendosi in quantità tali da dare un’emissione gamma di cui oggi vediamo i resti come lontano fondo a microonde.
    Ciò che resta sono due universi, il nostro e il suo anti, in espansione e in allontanamento, più una quantità indefinita di particelle e antiparticelle nelle zone di confine, organizzate o meno, che ogni tanto ci regalano un inspiegabile GRB.
    Forse sarà un modello sbagliato, ma siccome la nomenklatura ha tracciato da tempo la via, è bello andare “in direzione ostinata e contraria”, come diceva De Andrè.
    Un saluto, Massimo.

  • # 45
    Leo
     scrive: 

    Ciao Eleonora, ho letto la tua spiegazione, ma c’è una parte che non capisco del tutto e cioè quando parli della simmetria tra la materia e l’anti materia la intendi come numero di particelle, e se fosse così una parte dell’equazione sarebbe sballata perché allora
    Prima del big bang (secondo questa teoria) ci dovrebbe essere stata dell’energia sola con se stessa,quella prodotta dall’annichilimento. Quindi, poiché non c’è “antienegia”, credo che un’asimmetria tra antimateria e materia sia compensata dall’energia formata dall’annichilimento di tutta la prima con una parte della seconda (o magari viceversa chi lo sa) e adesso i fisici saranno ancora più felici perché la simmetria è più complessa:-).
    Io ho solo 15 anni, quindi magari ho tralasciato qualche aspetto che forse mi è ignoto, quindi ti chiedo se puoi rispondermi. Ciao.
    Leo.

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