Che cos'è l'antimateria?

Potresti aver sentito parlare dell'antimateria nel contesto della fantascienza o degli acceleratori di particelle, ma l'antimateria fa parte del mondo quotidiano. Ecco uno sguardo all'antimateria e dove potresti trovarla.

Ogni particella elementare ha una corrispondente anti-particella, che è antimateria. I protoni hanno anti-protoni. I neutroni hanno anti-neutroni. Gli elettroni hanno anti-elettroni, che sono abbastanza comuni da avere il loro nome: positroni. Le particelle di antimateria hanno una carica opposta a quella dei loro soliti componenti. Ad esempio, i positroni hanno una carica di +1, mentre gli elettroni hanno una carica di -1.

Atomi di antimateria ed elementi di antimateria

Le particelle di antimateria possono essere utilizzate per costruire atomi di antimateria ed elementi di antimateria. Un atomo di anti-elio sarebbe composto da un nucleo contenente due anti-neutroni e due anti-protoni (carica = -2), circondato da 2 positroni (carica = +2).

Anti-protoni, anti-neutroni e positroni sono stati prodotti in laboratorio, ma esiste anche l'antimateria in natura. I positroni sono generati dai fulmini, tra gli altri fenomeni. I positroni creati in laboratorio vengono utilizzati nelle scansioni mediche di tomografia a emissione di positroni (PET). Quando l'antimateria e la materia reagiscono, l'evento è noto come annientamento. Una grande quantità di energia viene rilasciata dalla reazione, ma non ne conseguono conseguenze terribili, come si vedrebbe nella fantascienza.

Che aspetto ha l'antimateria?

Quando vedi l'antimateria raffigurata nei film di fantascienza, di solito è uno strano gas incandescente in una speciale unità di contenimento. La vera antimateria sembra una cosa normale. L'anti-acqua, ad esempio, sarebbe comunque H₂O e avrebbe le stesse proprietà dell'acqua quando reagisce con altri antimateria. La differenza è che l'antimateria reagisce con la materia normale, quindi non si incontrano grandi quantità di antimateria nel mondo naturale. Se in qualche modo avessi un secchio di anti-acqua e lo gettassi nell'oceano normale, produrrebbe un'esplosione molto simile a quella di un dispositivo nucleare. La vera antimateria esiste su piccola scala nel mondo che ci circonda, reagisce e scompare.