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L'inizio della spettroscopia dell'antiidrogeno

Effettuata al CERN la prima misura di assorbimento di luce da parte dell'antimateria, come pubblicato su nature. Chiediamo un commento a Marco Giammarchi (INFN).

Un altro capitolo importante della ricerca sull'antimateria è stato scritto quest'anno dalla collaborazione ALPHA, all'Antiproton Decelerator del CERN di Ginevra. Questa macchina è l'unica al mondo capace di produrre antiprotoni a basse energie, consentendo quindi la costruzione di antiatomi. L'antiidrogeno, in particolare, è stato prodotto e confinato in ALPHA in quantità piccole ma significative.

Lo studio dell'antimateria costituisce un test fondamentale della simmetria CPT, uno dei cardini della moderna visione delle teorie quantistiche di campo. Tra le previsioni di questa simmetria vi è il fatto che le transizioni dell'atomo debbano avere le stesse caratteristiche di quelle dell'anti-atomo, ed il lavoro di ALPHA si è concentrato su questo aspetto.

La transizione studiata è la transizione 1S-2S dell'atomo di antiidrogeno, la quale ha un interesse particolare. Non essendo infatti una transizione di dipolo elettrico, essa è possibile solo al secondo ordine, tramite l'assorbimento di due fotoni di frequenza 243 nm; nel caso della materia (l'idrogeno) questo salto tra livelli è stato misurato con la fantastica precisione di una parte su 1015.

Il risultato di ALPHA è la prima misura di tale transizione nel caso di atomi di antiidrogeno, e può essere considerata di fatto l'inizio della spettroscopia dell'antimateria. Con questa misura è stato possibile verificare l'uguaglianza della transizione (e quindi verificare CPT) entro una parte su 10-2 circa.

Per ulteriori informazioni: il comunicato del CERN.

22 dicembre 2016
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