Materia hè sottumessu à l'attrazione gravitazionale. A relatività generale di Einstein avia previstu chì l'antimateria ancu deve cascarà à a Terra in u listessu modu. Tuttavia, ùn ci era micca evidenza sperimentale diretta finu à avà per dimustrà chì. L'esperimentu ALPHA à u CERN hè u primu esperimentu direttu à avè osservatu l'effettu di piriculu nantu à u muvimentu di l'antimateria. I scuperti anu esclusu l'"antigravità" repulsiva è mantenenu cusì piriculu influenzi a materia è antimateria in una manera simile. Hè statu osservatu chì l'atomi di antiidrogenu (un positronu orbitendu un antiproton) cascò à a Terra in u listessu modu cum'è l'atomi di l'idrogenu.
L'antimateria hè cumposta di antiparticuli (positroni, antiprotoni è antineutroni sò antiparticuli di elettroni, protoni è neutroni). Materia è l'antimateria s'annihilanu cumplettamente quand'elli venenu in cuntattu lascendu l'energia.
Materia è antimateria sò stati creati in quantità ugguali in u principiu 'universu da Big Bang. Tuttavia, ùn truvamu micca antimateria avà in a natura (asimmetria materia-antimateria). A materia domina. In u risultatu, a cunniscenza di e proprietà è u cumpurtamentu di l'antimateria hè incompleta. In quantu à l'effettu di a gravità nantu à u muvimentu di l'antimateria, a teoria generale di a relatività avia previstu chì l'antimateria ancu deve esse influenzata in modu simili, ma ùn ci era micca osservazione sperimentale diretta per cunfirmà questu. Certi avianu ancu sustinutu chì, à u cuntrariu di a materia (chì hè sottumessu à l'attrazione gravitazionale), antimateria pò esse sottumessu à "antigravità" repulsive chì hè stata sclusa da i scuperti recentemente publicati di l'esperimentu ALPHA di CERN.
U primu passu era di fà anti-atomi in u laburatoriu è di cuntrullà elli per evità di scuntrà a materia è annihiling. Facile pò sona, ma ci hà pigliatu più di trè decennii per fà. I circadori s'assumiglianu à l'atomi di l'antiidrogenu cum'è un sistema ideale per studià u cumpurtamentu gravitazionale di l'antimateria perchè l'atomi di l'antiidrogenu sò particeddi di antimateria elettricamente neutri è stabili. U squadra di ricerca hà pigliatu antiprotoni carichi negativamenti pruduciutu in u laboratoriu è li legavanu cù positroni caricati positivamente da una fonte di sodiu-22 per creà atomi antiidrogenu chì sò stati successivamente cunfinati in una trappula magnetica per impediscenu l'annihilation cù l'atomi di materia. A trappula magnetica hè stata disattivata per permette à l'atomi antihydrogen di scappà in modu cuntrullatu in un apparatu verticale ALPHA-g è e pusizioni verticali in quale l'atomi antihydrogen anihilate cù a materia sò stati misurati. I circadori intrappolati gruppi di circa 100 atomi di antiidrogenu. Anu liberatu lentamente l'antiatomi di un gruppu per un periudu di 20 seconde, riducendu u currente in i magneti superiori è inferiori. Anu trovu chì a proporzione di anti-atomi esistenti à traversu a cima è u fondu currispondenu cù i risultati per l'atomi da simulazioni. Hè statu trovu dinù chì l 'accelerazione di un atomu antihydrogen era coherente cù acceleration ben cunnisciutu per via di piriculu trà a materia è a Terra suggerendu chì l'antimateria hè sottumessu à a stessa attrazione gravitazionale cum'è a materia è micca à alcuna "antigravità" repulsiva.
Questa scuperta hè una tappa in u studiu di u cumpurtamentu gravitazionale di l'antimateria.
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Fonti:
- CERN 2023. News - L'esperimentu ALPHA à u CERN osserva l'influenza di a gravità nantu à l'antimateria. Posted 27 September 2023. Disponibile à https://www.home.cern/news/news/physics/alpha-experiment-cern-observes-influence-gravity-antimatter Accessu u 27 settembre 2023.
- Anderson, EK, Baker, CJ, Bertsche, W. et al. Osservazione di l'effettu di a gravità nantu à u muvimentu di l'antimateria. Natura 621, 716-722 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06527-1
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