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Visualizza la versione completa : Antimateria



25-02-2006, 22:26
Salve,<br><br>il concetto di antimateria mi ha sempre affascinato e vorrei esaminare attentamente le possibili applicazioni di questa sostanza molto volatile.<br>Cominciamo con una semplice introduzione.<br>Nel 1928 Dirac formulò una teoria per il moto degli elettroni in campi elettrici e magnetici, includendo sia effetti quantistici che effetti relativistici.<br>Questa teoria, in grado di descrivere i risultati delle misure sperimentali in modo eccezionalmente preciso, portò anche ad una sorprendente previsione.<br>L'elettrone doveva avere una "antiparticella" con stessa massa ma carica elettrica opposta a quella negativa di un normale elettrone.<br>La previsione di Dirac trovò conferma sperimentale nel 1932.<br>Oggi sappiamo che tutte le particelle con momento angolare intrinseco (spin) semi-intero, devono avere un'antiparticella. Mentre la massa di particelle e antiparticelle è identica, altre propriet&agrave; sono caratterizzate da valori che hanno segno matematico opposto. Ad es. l'antiprotone ha la stessa massa del protone ma carica elettrica opposta (la carica del protone è positiva, quella dell'antiprotone è negativa).<br>Anche alle particelle elettricamente neutre, come il neutrone, corrispondono antiparticelle. Esse possiedono propriet&agrave;, con segno cambiato, differenti dalla carica elettrica, ad es., il momento magnetico intrinseco.<br>Quindi l'antimateria è definibile sostanzialmente come una perfetta simmetria.<br>La caratteristica più interessante dell'antimateria, è che se una coppia particella/antiparticella viene a contatto, le due si annichiliscono emettendo radiazione elettromagnetica.<br>Ciò vuol dire una trasformazione massa-energia del 100%.<br>Gli scienziati sono riusciti, nel 1995, a produrre antiatomi di idrogeno, ed anche nuclei di antideuterio, ma niente di più complesso. Inoltre, l'antimateria ha vita breve e non può essere immagazzinata, in quanto si annichilisce al primo contatto con la materia. In base alle conoscenze, non esistono quantit&agrave; significative di antimateria in tutto l'universo, con l'eccezione di pochi atomi generati nei laboratori di fisica delle particelle presenti sul nostro pianeta, e nei processi astronomici più energetici. L'assenza di antimateria è uno dei grandi misteri della teoria del Big Bang, in quanto ci si aspetterebbe una produzione di materia e antimateria in proporzioni uguali (e una conseguente annichilazione). Probabilmente, un leggero squilibrio in favore della materia ha fatto sì che quest'ultima non venisse completamente annichilita, rendendo possibile la formazione di un universo stabile, che è quello in cui viviamo.<br>Con l'antimateria, tutta l'energia potenziale racchiusa nella materia potrebbe essere sfruttata, invece della piccola parte di energia chimica o nucleare che viene estratta oggi. 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 ottengono 2,6×1015 J.<br>Per produrre antimateria si utilizzano enormi acceleratori di particelle, è di fondamentale importanza il fatto che il CERN ( Conseil Europen pour la Recherche Nucleaire ) stia ultimando la costruzione di quello che sar&agrave; il più potente e grande ( in tutto 27 km ) accleratore del mondo, vale a dire LHC ( Large Hadron Collider ) che utilizzer&agrave; potentissimi elettromagneti raffreddati con elio liquido.<br>L'introduzione di LHC porter&agrave; enormi passi avanti nello studio dell'antimateria.<br>Le applicazioni possibili di questa al momento sono:<br><br>1)-produzione di energia<br>2)-propellente aereospaziale<br>3)-lotta contro il cancro<br><br>A breve comincerò a trattare questi argomenti singolarmente con chiunque sia interessato.