Materia e antimateria: un enigma cosmico
La materia e l’antimateria avrebbero dovuto annichilirsi completamente eoni fa, lasciando l’Universo un luogo molto vuoto. Ovviamente, ciò non è accaduto. Gli esperimenti al Large Hadron Collider (LHC) potrebbero aver scoperto nuovi indizi su come abbiamo evitato questa apocalisse, suggerendo una sorprendente differenza nei decadimenti di particelle chiamate barioni e i loro gemelli di antimateria.
La simmetria CP e le sue violazioni
In teoria, tutte le particelle dovrebbero essere soggette a quella che è conosciuta come simmetria di carica-parità (CP). In pratica, se si invertisse la carica di tutte le particelle nell’Universo e si invertissero le loro coordinate spaziali, questo universo speculare dovrebbe seguire le stesse leggi fisiche del nostro. Tuttavia, alcune interazioni violano questa simmetria.
Scoperte storiche e nuove rivelazioni
Un esperimento fondamentale del 1964 ha scoperto che particelle chiamate mesoni K2 potevano occasionalmente decadere in prodotti che non sarebbero stati possibili senza violare la simmetria CP. Era un evento molto raro, circa 2 su ogni 1.000 decadimenti, ma sufficiente a sconvolgere le visioni accettate della fisica dell’epoca. Molti esperimenti successivi hanno trovato violazioni simili in una gamma di altre particelle, ma solo in altri tipi di mesoni.
La scoperta nel mondo dei barioni
Le violazioni della simmetria CP non erano ancora state osservate nei barioni, l’altra grande classe di particelle che costituisce la maggior parte della materia osservabile nell’Universo. Il nuovo studio ha finalmente identificato violazioni della simmetria CP nei barioni, utilizzando un setup sperimentale simile a quello del 1964, ma su scala molto più grande. Invece dei mesoni K2, il team si è concentrato su particelle chiamate barioni lambda-bellezza (Λb) e i loro antiparticelle.
Analisi dei dati e implicazioni future
I fisici del CERN hanno ora analizzato i dati dell’LHC per scoprire prove convincenti che ci sono altre differenze nel comportamento di materia e antimateria, contribuendo a questo squilibrio a cui dobbiamo la nostra stessa esistenza. Se la simmetria CP è in gioco, allora le particelle Λb e anti-Λb dovrebbero decadere allo stesso ritmo. Se c’è una differenza significativa tra le due, tuttavia, è un segno di violazione della simmetria CP.
Fonte: Science Alert
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