L'antimateria by Gabriel Chardin

autore:Gabriel Chardin [Chardin, Gabriel]
La lingua: ita
Format: epub
editore: Bollati Boringhieri
pubblicato: 2022-10-13T22:00:00+00:00

Non si tratta evidentemente di aspettare 1031 anni, finché tutti i protoni si disintegrino al termine della loro lunghissima vita. La durata di vita è un evento statistico, un azzardo che ci autorizza a prendere un enorme blocco di materia, contenente ad esempio 1032 protoni e neutroni, e aspettare che passi un anno per constatare se a quel punto si è verificata la disintegrazione di una decina di protoni o neutroni. Sorvegliare 1032 protoni non è agevole per svariate ragioni. Anzitutto, si ha a che fare con ben 150 tonnellate circa di materia. Inoltre, come abbiamo visto, la radiazione cosmica ci sottopone a un incessante bombardamento di particelle. Impensabile cercare di osservare qualche disintegrazione all’anno, quando centinaia di miliardi di particelle vengono continuamente a bussare alla porta dell’osservatore. All’inizio degli anni ottanta, soprattutto negli Stati Uniti, in Giappone e in Francia, si cercò di proteggere dalla radiazione cosmica in laboratori sotterranei, sotto centinaia di metri di roccia, molti esperimenti condotti per osservare la disintegrazione del protone. Nonostante molti anni di os­servazione e la loro altissima sensibilità, quegli esperimenti si sono conclusi senza aver individuato alcun indizio dell’instabilità della materia, lasciando intatto il mistero della sua disintegrazione.

In seguito a quella prima generazione di esperimenti, i fisici giapponesi costruirono SuperKamiokande (fig. 14), un rivelatore con una massa complessiva di 50000 tonnellate di acqua purissima, dotato di migliaia di fotomoltiplicatori, in grado d’individuare emissioni di energia 100 volte più deboli della disintegrazione di un protone. Questo rivelatore, parzialmente dismesso per lunghi anni a causa dell’implosione a catena, nel novembre 2001, di circa due terzi degli 11200 fotomoltiplicatori che ne tappezzano le pareti, è stato finalmente ripristinato nel 2006. Nonostante l’incremento della massa di questo rivelatore di seconda generazione, non sono stati ancora notati indizi sulla disintegrazione dei nucleoni (protone o neutrone), benché ora abbia una sensibilità quasi 1000 volte maggiore del livello di disintegrazione inizialmente previsto dalle teorie di unificazione.

Figura 14

Protetto dai raggi cosmici nelle profondità della miniera di Kamioka, il rivelatore SuperKamiokande è costituito da un cilindro di 50000 tonnellate di acqua purissima, le cui pareti sono tappezzate da migliaia di fotomoltiplicatori. Se vi si verifica una disintegrazione di protoni, la luce emessa dai prodotti di disintegrazione viene individuata nel giro di qualche miliardesimo di secondo dai fotomoltiplicatori, permettendo così di ricostruirne in modo preciso la configurazione. Nonostante l’imponenza della sua massa, questo tipo di rivelatore non ha ancora evidenziato la disintegrazione della materia prevista dalle teorie di unificazione.

Fonte: SuperKamiokande Collaboration.

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