L’Universo è da sempre un immenso parco giochi per la fantasia di tutti, grandi e piccini. La letteratura diede il via alla fantascienza, che cinema e televisione hanno contribuito a sviluppare prendendo magari spunto dalla letteratura stessa come nel caso, ad esempio, de “La guida galattica per autostoppisti”, ripreso dalla trilogia in cinque parti di Douglas Adams, “Io robot” e “L’uomo bicentenario” ripresi dagli omonimi romanzi di Isaac Asimov, o “Contact” del 1997, elaborato dal romanzo del 1985 di Carl Sagan. Grazie ai romanzi e ai film la fantascienza ha fatto sognare, e fa tutt’ora sognare, diverse generazioni.
Come da titolo, in questo articolo parlerò di antimateria che, dal punto di vista romanzesco, non ha mai trovato l’enorme diffusione di altri argomenti, pur essendo tuttavia spesso presente, come nel caso di Star Trek. Tutti ricorderanno la famosa “propulsione a curvatura”. Ebbene, in questa serie televisiva la curvatura dello spazio (che rendeva possibile alla USS Enterprise di viaggiare più veloce della luce) era provocato tramite l’urto di materia e antimateria all’interno dei reattori.
L’antimateria è, sostanzialmente, costituita da particelle la cui carica elettrica è opposta a quella delle particelle che costituiscono la materia. Ad esempio, l’idrogeno è costituito da un protone con carica positiva e da un elettrone che, con la sua carica negativa, gli orbita intorno. L’anti-idrogeno sarebbe, quindi, composto da un protone con carica negativa intorno al quale “gravita” un elettrone con carica positiva.
L’esistenza di elettroni con carica positiva fu ipotizzata teoricamente nel1928 dal fisico britannico Paul Adrien Maurice Dirac e qualche anno dopo, nel 1932, il fisico americano Carl Anderson diede la prova sperimentale dell’esistenza di queste particelle, che vennero chiamate “positroni”. Nel 1959 Emilio Segrè (italiano) e Owen Chamberlain scoprirono l’antiprotone, particella identica al protone ma con carica opposta, cioè negativa. Grazie a questa scoperta Segrè e Chamberlain furono insigniti del premio Nobel per la fisica.
Come giustamente dicevano in Star Trek, quando una particella e la corrispondente antiparticella si scontrano, si annichiliscono, ovvero “scompaiono” trasformando tutta la loro massa in energia. Per questo motivo studiare l’antimateria è difficile, nonostante sia estremamente importante non solo dal punto di vista della ricerca fondamentale, ma anche per le sue applicazioni. Basti pensare alla Pet, acronimo di Positron Emission Tomography (tomografia ad emissione di positroni) estensivamente usata in oncologia clinica per la ricerca di tumori e metastasi, in cardiologia e neurologia.
Nonostante le difficoltà nella produzione e nel confinamento di atomi creati con antiparticelle, recentemente il progetto ALPHA è riuscito a confinare, tramite l’utilizzo di laser, una discreta quantità di anti-idrogeno prodotto nei laboratori del Cern di Ginevra ad una temperatura di soli -173 °C (che possono sembrare pochi, ma questa temperatura è un gran traguardo) per 1000 secondi, cioè per circa 17 minuti.
Prospettare la costruzione di motori con propulsione a curvatura da qui è certo un grosso azzardo. Resta però il fatto che questo risultato è una pietra miliare per la fisica e la chimica della prossima generazione aprendo le porte alla possibilità di studiare le interazioni tra antiatomi.