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July 22 fantascienzaL' antimateria è la materia composta dalle antiparticelle corrispondenti alle particelle che costituiscono la materia ordinaria.
Ad esempio, un atomo di anti-idrogeno, è composto da un anti-protone caricato negativamente, attorno al quale orbita un positrone (anti-elettrone) caricato positivamente. Se una coppia particella/antiparticella viene a contatto, le due si annichiliscono emettendo radiazione elettromagnetica. Il simbolo usato per indicare un antiparticella è lo stesso usato per la particella corrispondente, ma con una barra di sopra-scrittura. Ad esempio, il protone e indicato con una "p", e l'anti-protone è indicato da una "p" con una barretta posta in cima (-). Gli scienziati sono riusciti, nel 1995 , a produrre anti-atomi di idrogeno, ed anche nuclei di anti-deuterio, ma niente di più complesso. Inoltre, l'antimateria ha vita breve e non può essere immagazzinata, in quanto si annichilisce al primo contatto con la materia. In base alle conoscenze, non esistono quantità significative di antimateria in tutto l'universo, con l'eccezione di pochi atomi generati nei laboratori di fisica delle particelle presenti sul nostro pianeta, e nei processi astronomici più energetici. L'assenza di antimateria è uno dei grandi misteri della teoria del Big Bang , in quanto ci si aspetterebbe una produzione di materia e antimateria in proporzioni uguali (e una conseguente annichilazione). Probabilmente, un leggero squilibrio in favore della materia ha fatto sì che quest'ultima non venisse completamente annichilita, rendendo possibile la formazione di un universo stabile, che è quello in cui viviamo.
Con l'antimateria, tutta l'energia potenziale racchiusa nella materia potrebbe essere sfruttata, invece della piccola parte di energia chimica o nucleare che viene estratta oggi. La reazione di 1 Kg di antimateria, con 1 kg di materia produce 1,8×1017 di energia (in base all'equazione E=mc2). Per contro, bruciare 1 kg di petrolio fornisce 4,2×107 J, mentre dalla fusione nucleare con meno di 1 kg di idrogeno si ottengono 2,6×1015 J. A livello teorico, dato che l'energia prodotta dall'annichilamento materia/antimateria è nettamente superiore alle altre fonti di propulsione, il rapporto tra peso del carburante e spinta prodotta è estremamente vantaggioso. In effetti, l'energia contenuta in pochi grammi di antimateria è sufficiente a portare una piccola navicella spaziale sulla Luna. Dall'annichilazione fra Protoni ed anti-Protoni, si ottengono: Neutrini , Muoni e Pioni, che sono i mattoni che tengono uniti gli atomi, 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 ed i Pioni invece avendo una carica sono influenzati dai campi magnetici, possono quindi essere indirizzati con un opportuno campo magnetico nella direzione in cui desideriamo e con il solito principio di azione reazione spostarci nello spazio. |
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