antiparticella
antiparticella
Costituente elementare dell’antimateria che risulta associata alla corrispondente particella ordinaria della materia. Ogni particella elementare (a eccezione dei fotoni) presenta una corrispondente antiparticella con massa, spin e vita media uguali ma carica elettrica, momento magnetico e numeri quantici uguali in valore assoluto e di segno opposto. L’elettrone, per es., ha associata come antiparticella il positrone (stessa massa ma carica positiva), il protone l’antiprotone (stessa massa ma carica negativa), il neutrone l’antineutrone (in questo caso la carica opposta è dovuta alla presenza di coppie quark-antiquark). Nel caso in cui coppie particella-antiparticella si trovino in particolari stati quantici esse possono dar luogo a un processo di annichilazione, che porta alla loro scomparsa e alla conseguente produzione di energia in altre forme. In tali processi l’energia totale si conserva, in accordo con il principio di conservazione della massa e dell’energia: le due masse e l’energia cinetica associata si trasformano in nuova energia disponibile per la produzione di nuovi stati elementari. È proprio sfruttando la creazione di coppie negli acceleratori di particelle che si possono generare nuove particelle. In natura la presenza di antiparticelle può essere associata a processi che mettono in gioco alte energie, come nel caso dei raggi cosmici o di particolari reazioni nucleari. I risultati sperimentali hanno via via confermato l’esistenza di antiparticelle inizialmente prevista grazie ai risultati teorici di meccanica quantistica relativistica, ottenuti anzitutto da Paul A. M. Dirac. Fu Carl D. Anderson il primo a osservare nel 1932 la presenza del positrone nella radiazione cosmica. La coppia elettrone-positrone fu poi generata artificialmente irradiando nuclei pesanti con radiazione γ di alta energia. Nel 1955 fu la volta della coppia protone-antiprotone, ottenuta bombardando con protoni accelerati a 6 GeV un bersaglio in rame e, un anno dopo, a partire dalla reazione di scambio di carica protone-antiprotone, fu generato il primo antineutrone. L’antiparticella può talvolta identificarsi con la sua particella corrispondente: ciò può avvenire soltanto se consideriamo particelle neutre e non dotate di proprietà elettromagnetiche peculiari.