L'antimateria
La materia ordinaria e l'antimateria sono praticamente due cose identiche. Con una leggera differenza: quando 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 alla ribalta soprattutto da quando, a metà dell'anno scorso, è stato mandato in orbita uno strumento incaricato di rilevare la presenza di antiatomi.
Per quanto oggi ci è dato sapere, a ogni particella corrisponde la sua antiparticella, di stessa massa ma carica opposta. Di conseguenza, all'elettrone corrisponde il positrone, al protone l'antiprotone e così via.
Quindi trovate le antiparticelle, trovata l'antimateria? No. Semplicemente per il fatto che la presenza di antiparticelle non implica l'esistenza dell'antimateria. Affinché questa esista è necessario che le antiparticelle si leghino insieme, così come avviene tra protoni e neutroni che formano i nuclei degli elementi chimici; che, insomma, si formi un antiatomo.
Ma se ciò non dovesse accadere, avremmo solo antiparticelle senza antimateria.
Nel frattempo, si sono già "scatenati" teorici e fisici circa un pratico impiego dell'antimateria. Tra le possibili (in un futuro molto, molto lontano) applicazioni, spicca quella per eventuali motori ad antimateria.
Facendo interagire materia e antimateria, attraverso un processo di annichilazione, l'energia che si libera è elevatissima, ben oltre qualsiasi altro modo di produrla sinora conosciuto. Infatti il processo di annichilazione materia/antimateria è il più efficiente perché provvede a trasformare materia e antimateria in energia senza perdite di alcun tipo, attraverso la notissima relazione di Einstein: E=mc².
Immagine tratta dal sito http://static.howstuffworks.com/
A parità di massa libera, un tale processo genera:
- 1500 volte più energia della fissione nucleare;
- 250 volte più energia della fusione nucleare.
Come funziona tale processo e come potrebbe servire per i nostri scopi? Dall'annichilazione fra protoni e antiprotoni si ottengono neutrini, muoni e pioni, i mattoni che tengono uniti gli atomi e che, infine, decadono ulteriormente in radiazioni gamma. I primi, cioè i neutrini, non sono influenzati dai campi magnetici appunto perché sono neutri; sono quindi inutilizzabili per i nostri scopi. I muoni e i pioni, invece, avendo una carica sono influenzati dai campi magnetici, possono quindi essere indirizzati nella direzione che desideriamo e, con il solito principio di azione-reazione, farci spostare nello spazio. Così, attraverso il controllo di tale processo, se si riuscisse a realizzare un motore di questo tipo, si è calcolato che si potrebbero costruire astronavi che, nelle condizioni ideali, raggiungerebbero velocità massime dell'ordine del 60% della velocità della luce, Qualcosa come 180.000 km/s! Si tratta di un risultato impressionante se paragonato a quanto sinora fatto, che finalmente riesce a darci un minimo di speranza per il futuro dei viaggi interstellari.
Dal sito http://digilander.iol.it/physica/index.html