Uno dei più grandi enigmi della fisica moderna riguarda una domanda semplicissima, ma che tutti ci siamo posti: perché esistiamo? Secondo le teorie più accreditate, il Big Bang avrebbe dovuto produrre quantità perfettamente uguali di materia e di antimateria. Poiché queste due si annichiliscono a vicenda al contatto, l'universo primordiale avrebbe dovuto evolversi in un luogo riempito unicamente di energia, senza stelle, pianeti e, di conseguenza, senza di noi. Evidentemente, qualcosa ha permesso a una piccola frazione della materia di sopravvivere.
Una nuova, fondamentale tessera di questo complesso mosaico arriva ora dal CERN di Ginevra, dove gli scienziati che lavorano al Large Hadron Collider (LHC) hanno compiuto un'osservazione senza precedenti. Per la prima volta nella storia, è stata rilevata una differenza fondamentale nel comportamento dei barioni, le particelle che costituiscono il cuore di tutto ciò che vediamo, e le loro controparti di antimateria.Questa anomalia, nota in gergo tecnico come violazione della parità di carica (CP), dimostra che le leggi della fisica non trattano materia e antimateria in modo identico.
Sebbene questo fenomeno fosse già stato osservato in passato in altre particelle più esotiche, i mesoni, rilevarlo nei barioni è un passo avanti di enorme portata, perché sono proprio loro i mattoni fondamentali dell'universo visibile. Il risultato non è frutto del caso, ma di un'analisi meticolosa di circa 80.000 eventi di decadimento di particelle, registrati con pazienza tra il 2011 e il 2018. Il team di fisici si è concentrato su una specifica particella, il barione Lambda-beauty, o Lambda_b, e sulla sua versione di antimateria. Confrontando i loro processi di decadimento, i ricercatori hanno scoperto una differenza relativa del 2,5%, un'inezia che però, su scala cosmica, ha implicazioni gigantesche.
Come ha spiegato Vincenzo Vagnoni, portavoce dell'esperimento LHCb, "ci sono voluti oltre 80.000 decadimenti barionici per vedere per la prima volta l'asimmetria materia-antimateria con questa classe di particelle". La solidità statistica di questa scoperta è notevole, con una significatività di 5,2 sigma. Nel mondo della fisica delle particelle, questo valore supera la soglia necessaria per annunciare una scoperta ufficiale, indicando che la probabilità che l'osservazione sia una fluttuazione casuale è incredibilmente bassa, circa una su dieci milioni.
Tuttavia, è importante sottolineare che questa osservazione, pur essendo di portata storica, non risolve da sola l'enigma. La quantità di asimmetria rilevata è coerente con le previsioni del Modello Standard, la teoria che descrive le particelle e le loro interazioni, ma i fisici stimano che sia necessaria una violazione CP molto più grande per spiegare l'attuale dominio della materia. Questo suggerisce che potrebbero esistere nuove leggi fisiche, ancora da scoprire, che vanno oltre il Modello Standard e che potrebbero fornire le risposte che cerchiamo.
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