Materia e antimateria

[Tomás de Torquemada]

Dal sito http://digilander.iol.it/physica/index.html

L'antimateria

La materia ordinaria e l'antimateria sono praticamente due cose identiche. Con una leggera differenza: quandi materia e antimateria si incontrano, si verifica un completo mutamento della massa in energia. Questo processo prende il nome di annichilazione.
Il dibattito e la questione dell'antimateria sono tornati molto alla ribalta soprattutto da quando a metŕ dell'anno scorso č stata mandato in orbita uno strumento incaricato di rilevare la presenza di antiatomi.
Per quanto ad oggi ci č dato sapere, ad ogni particella corrisponde la sua antiparticella, di stessa massa ma carica opposta. Di conseguenza, all'elettrone corrisponde il positrone, al protone l'antiprotone e cosě via.
Quindi trovate le antiparticelle trovata l'antimateria? No. Semplicemente per il fatto che la presenza di antiparticelle non implica l'esistenza dell'antimateria. Affinchč questa esista č necessario che le antiparticelle si leghino insieme, cosě come avviene tra protoni e neutroni che insieme formano i nuclei degli elementi chimici: che insomma si formi un antiatomo.
Ma se ciň non dovesse accadere, avremmo solo delle antiparticelle senza antimateria.

Nel frattempo, si sono giŕ "scatenati" teorici e fisici circa un pratico impiego dell'antimateria. Tra queste possibli (in un futuro molto, molto lontano) applicazioni, spicca quella per eventuali motori ad antimateria.
Facendo interagire materia ed antimateria, attraverso un processo di annichilazione, l'energia che si libera č elevatissima ben oltre qualsiasi altro modo di produrre energia sino ad ora conosciuto nell'universo. Infatti il processo di annichilazione materia/antimateria č il piů efficiente esistente perché provvede a trasformare direttamente Materia ed AntiMateria in Energia senza perdite di alcun tipo, attraverso la notissima relazione di Einstein: E = m × c^2

A paritŕ di massa libera, un tale processo produce :

1500 Volte piů Energia della Fissione Nucleare

250 Volte piů Energia della Fusione Nucleare

Come funziona tale processo, e come ci potrebbe servire per i nostri scopi? Dall'annichilazione fra Protoni ed antiProtoni, si ottengono: Neutrini, Muoni e Pioni, che sono i mattoni che tengono uniti gli atomi, che infine decadono ulteriormente in radiazioni Gamma. I primi, cioč i Neutrini, non sono influenzati dai campi magnetici appunto perché sono neutri, sono quindi inutilizzabili per i nostri scopi. I Muoni ed i Pioni invece avendo una carica sono influenzati dai campi magnetici, possono quindi essere indirizzati con un'opportuno campo magnetico nella direzione in cui desideriamo e con il solito principio di azione reazione spostarci nello spazio. In questo modo, attraverso il controllo di questo processo, se si riuscisse a costruire un motore di questo tipo, si č calcolato che si potrebbero costruire astronavi che nelle condizioni ideali potrebbero raggiungere velocitŕ massime dell'ordine del 60% della velocitŕ della luce, Qualcosa come 180.000 km/s! Si tratta di un risultato impressionante se paragonato a quanto sino ad ora fatto, che finalmente riesce a darci un minimo di speranza per il futuro dei viaggi interstellari.

[Tomás de Torquemada]

Dal sito http://digilander.iol.it/physica/index.html

Le antiparticelle

Nel 1932, Anderson, studiando i raggi cosmici, osservň una particella con la stessa massa dell’elettrone, ma con carica opposta: questa particella era il positrone o anti-elettrone, cioč l’antiparticella dell’elettrone. Questa fu la prima evidenza sperimentale dell’esistenza delle antiparticelle. Grazie a questa scoperta Anderson fu insignito, tre anni piů tardi, del premio Nobel per la fisica.
In seguito sono stati osservati anche l’anti-protone, l’anti-neutrone, nonché le antiparticelle di molti altri adroni e di tutti i leptoni. La presenza degli anti-barioni cosě come quella dei mesoni assicura l’esistenza degli anti-quark.
E' possibile pensare ad un mondo di antimateria, cioč composto di anti-atomi con anti-elettroni che ruotano attorno a nuclei di anti-protoni ed anti-neutroni come per la materia ordinaria? Non esistono ragioni per le quali non possa esistere un universo di antimateria composto di anti-atomi.
Che cosa succederebbe se materia ed antimateria si incontrassero? Se un sasso di materia andasse ad urtare contro un anti-sasso questo si annienterebbe, producendo una grande quantitŕ di energia emessa sotto forma di fotone.
Nel linguaggio usuale il simbolo dell’antiparticella č quello della particella con una barra sopra, cosě abbiamo:



In sostanza, ad ogni particella corrisponde la rispettiva anti-particella.



Per il positrone si puň anche scrivere: e- ----> e+
Torniamo ora alla scoperta del positrone, evento che costituě una delle verifche piů importanti della meccanica quantistica relativistica, ed in particolare dell'equazione di Dirac. Questa prevedeva, infatti, l'esistenza, insieme all'elettrone, di una particella con caratteristiche molto simili, che oggi sappiamo essere la sua antiparticella. La scoperta del positrone avvenne durante alcuni esperimenti per lo studio della radiazione cosmica da parte di Anderson. L'apparato di rilevazione era molto semplice: un rilevatore, detto "camera di Wilson" che, se attraversato da una particella, lasciava una traccia della traiettoria come una sequenza di puntini. La camera era inserita in un campo magnetico, poichč una particella carica che si muove all'interno di un campo magnetico, invece di andare dritta, comincia a curvare tanto piů, quanto č piccolo il suo impulso. La direzione verso cui la particella curva, č legata al segno della sua carica elettrica. Attraverso questo rilevatore era possibile misurare, quindi, la carica elettrica e l'impulso delle particelle incidenti. Per misurare anche la massa, Anderson inserě nel rilevatore una lastra di piombo, perchč, attraversandola, la particella avrebbe perso parte della sua energia. Misurando l'impulso prima e dopo la lastra, era possibile trarre informazioni molto utili sulla massa delle particelle. Proprio da queste misure Anderson osservň, nel 1932, una particella con carica positiva, con massa molto minore di quella del protone. Attraverso la misura dell'energia persa nell'attraversare la lastra di piombo, Anderson concluse che la particella aveva la massa dell'elettrone, ma carica opposta.
Oggi sappiamo che aveva appena scoperto l'antielettrone, senza dubbio l'antiparticella piů importante.

[Skepto]

Č interessante notare che a tutti gli effetti pratici le antiparticelle possono essere considerate come particelle normali che si spostano all'indietro nel tempo.

[Tomás de Torquemada]

Dal sito http://www.vialattea.net/

http://www.vialattea.net/esperti/fis/antimateria.htm

[Tomás de Torquemada]

Dal sito http://www.vialattea.net/

http://www.vialattea.net/esperti/ast...ntimateria.htm

Saluti.

[Tomás de Torquemada]

Dal sito http://www.deagostini.it/

Astronavi ad antimateria per le stelle

http://www.deagostini.it/dea/notizie...astronavi.html

[Tomás de Torquemada]

Dal sito http://www.enel.it/

Antineutrini, utili doppioni
di CHARLES SEIFE

http://www.enel.it/magazine/boiler/s...utili+doppioni

[Vahagn]

Originally posted by Skepto
Č interessante notare che a tutti gli effetti pratici le antiparticelle possono essere considerate come particelle normali che si spostano all'indietro nel tempo.

Mah. Dubito che possa esistere una simile possibilitŕ, per entitŕ concrete (come sono le particelle) ...

[Senatore]

Premesso che di queste cose capisco poco (e penare che dopo il liceo volevo iscrivermi a fisica), mi sorge una domanda.
Scoperta l'antimateria, che fondamento resta alla filosofia materialista e piů in generale al concetto "solido" di materia conosciuto in filosofia?
Se una particella e il suo contrario si sciolgono nel "mare" dell'energia, evidentemente la materia non č piů niente di originario e "irriducibile". I greci avevano la nozione di Hyle, che significava piů "potenzialitŕ" che non materia; non erano un pň piů vicini al vero di noi?

[Tomás de Torquemada]

Dal sito www.gazzettadelsud.it

ERICE: PROGETTO VOLUTO DA ZICHICHI
Nel 2006 la ricerca dell'antimateria nello spazio

ERICE – Al momento del Big Bang l'universo era composto, in parti uguali, di materia e antimateria. Negli istanti successivi, perň, dell' antimateria si č persa ogni traccia. Adesso, il Nobel per la Fisica Samuel Ting (Mit Cambridge) e il professor Antonino Zichichi (Cern Ginevra) la cercano nello spazio. «L' idea - dice Ting, responsabile del progetto scientifico - č nata anni fa ad Erice». Il Nobel ha annunciato che «l' esperimento partirŕ nel 2006», e non piů il prossimo anno. Uno slittamento di circa due anni č stato inevitabile a causa dei problemi che la Nasa ha avuto con lo Shuttle. L'esperimento sarŕ infatti condotto a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) e si baserŕ su uno Spettrometro Magnetico Alfa (AMS) che raccoglierŕ dati sulla composizione dei raggi cosmici. Questi ultimi contengono informazioni sulle regioni piů distanti dell'universo. «Zichichi - ha ricordato Ting - nel 1965 ha scoperto al Cern di Ginevra l'antideuterio, il primo nucleo formato da un antiprotone e da un antineutrone». Una traccia significativa dell' esistenza dell' antimateria, ipotizzata dal fisico teorico Paul Dirac, premiato con il Nobel nel 1933 per la sua intuizione. La scoperta in laboratorio del nucleo di antimateria tuttavia, non dice se essa esiste nell'universo. «Per verificarlo - spiega Ting - dobbiamo andarla a cercare. L' esperimento durerŕ da tre a cinque anni. Si tratta di una prova molto difficile - puntualizza il Nobel - mai eseguita da nessuno. E' un esperimento che va compiuto con la massima precisione». Se l'antimateria c'č, il rivelatore AMS la troverŕ fra le tracce dei raggi cosmici. «Il professor Zichichi - dice Ting - č convinto che riusciremo a trovarla, io un po' meno, ma bisogna tentare: ci sono oggi molte teorie che ipotizzano l'esistenza dell'antimateria nell'universo». Il complesso esperimento, che coinvolge scienziati europei, cinesi, americani e russi vede, con il gruppo diretto da Zichichi, la ricerca scientifica italiana in prima linea.

(lunedě 8 settembre 2003)