Gli scienziati del CERN si stanno preparando per una prima volta storica: trasportare l’antimateria sulle strade pubbliche. L’esperimento, denominato STEP (Symmetry Tests in Experiments with Portable antiprotons), comporterà lo spostamento di una piccola quantità di antiprotoni – circa 100 particelle – attorno a un circuito di 4 chilometri nel campus del CERN tramite camion. Questa dimostrazione è un passo cruciale verso la creazione di un futuro servizio di consegna dell’antimateria per i laboratori di tutta Europa.
La sfida del trasporto dell’antimateria
L’antimateria, la controparte della materia ordinaria con carica opposta, è notoriamente difficile da gestire. Si annienta istantaneamente al contatto con la materia, liberando energia. Fin dagli anni ’20 gli scienziati sapevano della sua esistenza, ma produrlo e conservarlo in quantità significative divenne possibile solo decenni dopo. L’Antimatter Decelerator del CERN è attualmente l’unica struttura in grado di produrre e immagazzinare antiprotoni in modo affidabile.
L’ostacolo principale per il trasporto non è la quantità ma l’interferenza. Gli esperimenti di precisione richiedono l’isolamento dell’antimateria dai campi magnetici esterni. La struttura del CERN è rumorosa a causa delle fluttuazioni magnetiche, il che rende difficili misurazioni accurate. La soluzione è spostare l’antimateria in un luogo più tranquillo.
Progettare una trappola antimateria portatile
Il progetto STEP ha progettato un sistema autonomo per superare questa sfida. La trappola, del peso di circa 850 chilogrammi, utilizza solo 30 litri di elio liquido per mantenere i magneti superconduttori quasi allo zero assoluto. Fondamentalmente, il sistema è progettato per funzionare a batteria per i test, dimostrando l’indipendenza dall’infrastruttura della struttura.
Il dispositivo incorpora anche un sistema di vuoto personalizzato per garantire che nessun materiale vagante contamini il campione di antimateria durante il trasporto. Nel 2024, il team ha testato con successo il sistema con protoni normali e ora è pronto per il vero test con gli antiprotoni.
L’esperimento e le implicazioni future
Circa 100 antiprotoni sono già stati rallentati e fissati nella trappola. Martedì mattina, una gru caricherà il dispositivo su un camion appositamente guidato, che completerà il giro di 4 chilometri prima di tornare alla fabbrica di antimateria.
In caso di successo, ciò potrebbe aprire la strada alla fornitura di antimateria a laboratori esterni al CERN, come la nuova struttura presso l’Università Heinrich Heine di Düsseldorf. Tuttavia, è probabile che l’operatività su vasta scala avvenga tra anni a causa dei continui aggiornamenti del Large Hadron Collider (completamento previsto entro la fine del 2028).
“Non c’è nulla di pericoloso nel trasporto di antimateria, perché la quantità che trasportiamo è davvero piccola”, assicura il responsabile del progetto Christian Smorra. “Se trasporti 1000 antiprotoni e si perdono, non te ne accorgerai nemmeno.”
Questo esperimento è più di un’impresa tecnica; segna l’inizio di una nuova era nella ricerca sull’antimateria. La capacità di spostare queste particelle sfuggenti accelererà gli studi sul motivo per cui l’universo è dominato dalla materia, sbloccando potenzialmente intuizioni fondamentali sulla natura della realtà.
