Secondo i fisici di Oxford che analizzano i dati del Large Hadron Collider, una particella subatomica può passare dalla materia all'antimateria. Si scopre che una differenza inspiegabilmente minuscola nel peso delle due particelle avrebbe potuto salvare l'universo dall'annientamento poco dopo il suo inizio.
L'antimateria è una sorta di "doppelgänger malvagio" della materia normale, ma è notevolmente simile - infatti, l'unica vera differenza è che l'antimateria ha la carica opposta. Ciò significa che se la materia e una particella di antimateria si scontrano, si annichileranno a vicenda in un'esplosione di energia.
A complicare le cose, alcune particelle, come i fotoni, sono in realtà le loro stesse antiparticelle. Altri esistevano anche come una stravagante miscela di entrambi gli stati allo stesso tempo, grazie al concetto capriccio quantistico di sovrapposizione (illustrato al meglio da un esperimento immaginario con Il gatto di Schrödinger). Ciò significa che queste particelle oscillano effettivamente tra materia e antimateria.
E ora una nuova quota si è unita a questo club esclusivo - maison affascinante. Questa particella subatomica di solito consiste in un quark magico e un antiquark, mentre la sua controparte di antimateria consiste in un antiquark magico e un quark. Normalmente questi stati sono separati, ma una nuova ricerca mostra che i mesoni magici possono passare spontaneamente da uno all'altro.
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Ciò che ha finito per svelare il segreto è che i due stati hanno masse leggermente diverse. E intendiamo "un po'" all'estremo: la differenza è di soli 0,00000000000000000000000000000000000001 grammi.
Questa misurazione incredibilmente precisa è stata ottenuta dai dati raccolti durante il secondo lancio del Large Hadron Collider dai fisici dell'Università di Oxford. I mesoni magici vengono prodotti all'LHC in collisioni protone-protone e di solito viaggiano solo per pochi millimetri prima di decadere in altre particelle.
Confrontando i mesoni incantati che tendono a viaggiare più lontano con quelli che decadono prima, il team ha identificato le differenze di massa come il fattore principale che determina se un mesone incantato si trasforma in un antifascino o meno.
Questa piccola scoperta potrebbe avere implicazioni gigantesche per l'universo. Secondo il Modello Standard della fisica delle particelle, il Big Bang avrebbe dovuto produrre uguali quantità di materia e antimateria, e nel tempo si sarebbe scontrato e annientato, lasciando il cosmo un posto molto vuoto. Ovviamente, ciò non è avvenuto e in qualche modo la materia è arrivata a dominare, ma cosa ha causato questo squilibrio?
Un'ipotesi suggerita dalla nuova scoperta è che particelle come il mesone incantato passeranno dall'antimateria alla materia più spesso che dalla materia all'antimateria. Indagare se questo è vero, e in tal caso, perché potrebbe essere una chiave importante per risolvere uno dei più grandi misteri della scienza.
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