Musei in Festa torna il 9 e 10 luglio con due appuntamenti organizzati dalla Collezione di Strumenti di Fisica e dedicati all’antimateria. Il Prof. Fabrizio Castelli dell’Università di Milano, associato alla sezione di Milano dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), ci introdurrà a questo affascinante tema di cui si occupa da alcuni anni.
Il 9 luglio, alle ore 11:00, nell’aula 101 del Complesso didattico San Niccolò, si parlerà di “Studi su antimateria al CERN: esperimenti e recenti risultati”. L’appuntamento è dedicato alla comunità accademica. Ricercatori e studenti dell’ateneo saranno introdotti al tema dell’antimateria con particolare riguardo alle implicazioni scientifiche e tecnologiche. Verranno descritti i più recenti risultati ottenuti all’Organizzazione Europea per la Ricerca Nucleare (CERN) di Ginevra.
Il secondo appuntamento è per il 10 luglio, ore 21:00, nell’aula 5 del Complesso didattico San Niccolò, DSFTA, sezione di Fisica: una conferenza serale aperta al pubblico sul tema “Materia e Antimateria. Dalle particelle elementari agli enigmi del cosmo fino ai più recenti risultati sperimentali al CERN”. Il tema sarà introdotto in modo divulgativo per un pubblico curioso ma senza particolari competenze scientifiche.
Gli esperimenti al CERN si concentrano in particolare su una specifica questione. Se è un fatto che a ogni particella elementare corrisponda una particella di antimateria, in perfetta simmetria, non è stato ancora chiarito se l’antimateria obbedisca alle stesse leggi fisiche della materia, in particolare la gravità.
L’antimateria, teorizzata e scoperta a partire dagli anni ’30 dello scorso secolo, è diventata un campo di studi molto attivo soprattutto presso il CERN di Ginevra, dove vari esperimenti ne indagano le proprietà.
E’ un fatto che ad ogni particella elementare corrisponde una particella di antimateria, in perfetta simmetria. Ma non è stato ancora chiarito se l’antimateria obbedisca alle stesse leggi fisiche della materia, in particolare la gravità, sulla quale si concentrano alcuni esperimenti al Cern e alcuni risultati preliminari sono stati ottenuti.
Un’altra importante questione aperta è che l’antimateria risulta praticamente assente nell’Universo, nonostante essa debba essere stata prodotta in uguale quantità rispetto alla materia nei primi istanti del Big Bang. Piccole variazioni nelle simmetrie quantistiche delle particelle elementari possono essere alla base della sparizione dell’antimateria, e vari esperimenti indagano su queste possibili rotture di simmetria.
Fabrizio Castelli è professore presso il Dipartimento di Fisica Aldo Pontremoli dell’Università degli Studi di Milano, dove è docente di Struttura della Materia e di Ottica Quantistica. Con un gruppo di ricercatori e dottorandi del Dipartimento di Fisica, ha collaborato all’esperimento AEGIS (Antimatter experiment: Gravity interferometry spectroscopy) al CERN di Ginevra, fin dalla sua nascita, una dozzina di anni fa. L’esperimento intende studiare alcune proprietà dell’antimateria, in particolare l’interazione gravitazionale su antidrogeno e su positronio, atomo composto da un elettrone e da un positrone. Castelli si è specificamente occupato della fisica del positronio e della sua eccitazione per mezzo di fasci laser. Un passo fondamentale, verso gli obiettivi dell’esperimento AEgIS, celebrato recentemente nelle pubblicazioni scientifiche anche divulgative, è stato il raffreddamento laser di una nuvola di atomi di positronio, un risultato lungamente atteso foriero di possibili applicazioni scientifiche e tecnologiche.