Quando senti la parola antimateria Sembra qualcosa di tipico di un film. Tuttavia, è qualcosa di totalmente reale e lo emettiamo persino nel nostro corpo. L'antimateria è diventata molto importante per la scienza poiché ci aiuta a comprendere molti aspetti dell'universo, la sua formazione ed evoluzione. Inoltre, spiega molti fenomeni che si verificano nella realtà.
Vuoi sapere cos'è l'antimateria e perché è così importante? Qui ti spieghiamo tutto.
Cos'è l'antimateria
L'antimateria nasce da una di quelle enormi equazioni che hanno un linguaggio che solo i grandi fisici e matematici sono in grado di decifrare. Queste equazioni sembrano qualcosa di sbagliato e che, normalmente, dopo così tante equazioni, è normale che ci sia qualche errore. Tuttavia, questo è totalmente vero e l'antimateria è reale.
È una sostanza composta da quelle che sono note come antiparticelle. Queste particelle sono le stesse che conosciamo ma con la carica elettrica totalmente opposta. Per esempio, l'antiparticella di un elettrone la cui carica è negativa è un positrone. È un elemento uguale con la stessa composizione, ma con una carica positiva. Questo è così semplice e chi vuole renderlo più complicato sbaglia.
Queste sostanze particolate e antiparticelle vanno a coppie. Quando i due si scontrano, si annientano a vicenda e scompaiono completamente. Sotto il risultato di questa collisione, si forma un lampo di luce. Si ritiene che le particelle che non hanno cariche, come i neutrini, siano le loro stesse antiparticelle.
Ci sono alcune teorie che pensano a queste particelle sotto il nome di Majorana e ne consegue che le particelle di materia oscura potrebbero anche essere particelle di Majorana, vale a dire che loro stessi sono la sua antiparticella e particella allo stesso tempo.
L'equazione di Dirac
Come abbiamo discusso, l'antimateria deriva da studi matematici e lunghe equazioni fisiche. Il fisico Paul Dirac, ha studiato tutto questo nel 1930. Ha cercato di unificare le correnti fisiche più importanti in una: la relatività speciale e la meccanica quantistica. Queste due correnti unite in un unico quadro teorico potrebbero aiutare notevolmente la comprensione dell'universo.
Oggi lo conosciamo come l'equazione di Dirac. Questa è un'equazione abbastanza semplice, ma che all'epoca travolse tutti gli scienziati. L'equazione prevedeva qualcosa che sembra impossibile, particelle con energia negativa. Le equazioni di Dirac dicevano che le particelle potrebbero avere un'energia inferiore rispetto al riposo. Cioè, potrebbero avere meno energia di quella che hanno quando non stanno facendo assolutamente nulla. Questa affermazione era più difficile da capire per i fisici. Come puoi avere meno energia di quella che hai senza fare nulla, se non stai più facendo nulla da solo?
Da ciò è stato possibile scoprire che le particelle avevano energia negativa. Tutto ciò ha innescato la realtà in cui c'è un mare di particelle che hanno energia negativa e che non erano state scoperte dalla fisica. Quando una particella normale salta da un livello di energia inferiore a uno superiore, lascia un vuoto nel livello di energia inferiore da cui proviene. Ora, se la particella ha una carica negativa, il foro può avere un foro caricato negativamente o, ciò che è lo stesso, una carica positiva, cioè un positrone. È così che è nato il concetto di antiparticella.
Dove si trova l'antimateria?
Le prime particelle di antimateria ad essere rilevate sono state quelle dei raggi cosmici utilizzando una camera a nebbia. Queste telecamere vengono utilizzate per rilevare le particelle emettono un gas che ionizza dopo il passaggio delle particelle, in modo da poter conoscere il percorso che hanno. Lo scienziato Carl D. Anderson è stato in grado di utilizzare un campo magnetico in modo che, Quando una particella passa attraverso la camera, il percorso si piega per la sua carica elettrica. In questo modo si è ottenuto che la particella andasse da una parte e l'antiparticella dall'altra.
Successivamente furono scoperti antiprotoni e antineutroni e da allora le scoperte sono state sempre maggiori. L'antimateria sta diventando sempre più conosciuta. Il nostro pianeta è costantemente bombardato da antiparticelle che fanno parte dei raggi cosmici. Ciò che è più vicino a noi è ciò che ci riguarda.
Possiamo dire che noi stessi emettiamo antimateria a causa della composizione del corpo. Ad esempio, se mangiamo una banana, a causa del decadimento del potassio -40, formerà un positrone ogni 75 minuti. Ciò significa che se, nel nostro corpo, troviamo il potassio -40, sarà che noi stessi siamo una fonte di antiparticelle.
A cosa serve
Sicuramente dirai che a che serve sapere che c'è l'antimateria. Bene, grazie a lei, abbiamo molti miglioramenti nel campo della medicina. Per esempio, è ampiamente utilizzato nella tomografia a emissione di positroni. Queste particelle vengono utilizzate per poter produrre alcune immagini del corpo umano ad alta risoluzione. Queste immagini sono molto utili nelle ispezioni per sapere se abbiamo un tumore in espansione o il suo grado di evoluzione. Inoltre è allo studio l'uso di antiprotoni per il trattamento dei tumori.
In futuro, l'antimateria potrebbe fungere da elemento promettente nella produzione di energia. Quando la materia e l'antimateria si annichiliscono, lasciano una buona forma di energia sotto forma di luce. Un grammo di antimateria da solo libererebbe un'energia equivalente a una bomba nucleare. Questo è assolutamente fantastico.
Il problema oggi con lo sfruttamento dell'antimateria per l'energia è il suo immagazzinamento. È qualcosa che siamo molto lontani dal risolvere. Ogni grammo di antimateria avrebbe bisogno di circa 25.000 trilioni di kilowattora di energia.
Serve anche a spiegare perché esistiamo. Inizialmente, secondo teoria del Big Bang, le origini sia della materia che dell'antimateria devono essersi verificate attraverso uno schema di simmetria totale. Se così fosse, saremmo già scomparsi. Pertanto, è necessario che ci sia almeno 1 particella di materia in più per ogni antimateria.
Spero che questa informazione abbia chiarito i tuoi dubbi sull'antimateria.