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L'esperimento mira a risolvere il più grande enigma della fisica: perché la materia domina l'antimateria nell'universo.
GINEVRA - I fisici del CERN hanno misurato protoni e antiprotoni con una precisione senza precedenti. Sono stati in grado di confrontare il rapporto carica/massa di queste due particelle con accuratezza, con l'obiettivo di rilevare le differenze che potrebbero spiegare perché la materia ha preso il posto dell'antimateria nel nostro universo.
Queste misurazioni, effettuate nell'ambito dell'esperimento BASE al CERN (Organizzazione Europea per la Ricerca Nucleare), non hanno però permesso di rispondere all'interrogativo. Il rapporto carica/massa delle due particelle, protone e antiprotone, è identico con un margine di errore di 16 parti per trilione. «Questo risultato, volto a testare la simmetria fondamentale tra materia e antimateria, è il più accurato mai ottenuto sulle particelle barioniche, che sono composte da tre quark», ha detto Stefan Ulmer, portavoce dell'esperimento BASE, in un comunicato del CERN.
Per fare le loro misurazioni, i ricercatori hanno usato una trappola di Penning, un dispositivo per l'immagazzinamento di particelle cariche grazie ad un campo magnetico. La macchina è stata migliorata e resa più stabile. Sono stati effettuati quattro cicli di raccolta dati, da dicembre 2017 a maggio 2019. Durante questo periodo, i fisici hanno anche approfittato della chiusura della fabbrica di antimateria del CERN, che avrebbe potuto perturbare l'esperimento. Rispetto al 2015, la precisione delle misurazioni è stata aumentata di un fattore 4. Stefan Ulmer ha detto a Keystone-ATS che un miglioramento di un fattore 5 è ancora possibile.
Un mistero che dura - L'esperimento BASE (Baryon-Antibaryon-Symmetrie-Experiment) cerca di risolvere il più grande enigma della fisica: perché la materia domina l'antimateria nell'universo. Il Modello Standard della fisica delle particelle, la teoria più comunemente accettata per descrivere la natura, non ha una risposta.
Durante il Big Bang dev'essere stata creata una quantità uguale di materia e antimateria. Ma le stelle, i pianeti e l'umanità sono fatti di materia. Le differenze che il Modello Standard prevede tra materia e antimateria sono insufficienti per spiegare questo squilibrio cosmico.
Finora, la ricerca è rimasta senza risultati. Gli esperimenti hanno dimostrato che il momento magnetico del protone è potente quanto quello dell'antiprotone. Di fronte a queste incognite, i ricercatori ritengono che il Modello Standard sia una teoria che ha portato ad incredibili successi, ma che rimane notevolmente incompleta.