Un mister numit antimaterie

sâmbătă, 02 ianuarie 1999
&nbsp 
     La inceputul anilor '30, mai intâi lumea fizicienilor, apoi si noi, ceilalti, am inceput sa ne obisnuim cu ideea existentei antiparticulelor. Marele fizician Paul Dirac le prezisese, la inceput teoretic, existenta: orice particula din natura are un fel de . &nbsp 
     La inceputul anilor '30, mai intâi lumea fizicienilor, apoi si noi, ceilalti, am inceput sa ne obisnuim cu ideea existentei antiparticulelor. Marele fizician Paul Dirac le prezisese, la inceput teoretic, existenta: orice particula din natura are un fel de ...sora "aproape geamana", care difera de ea numai prin semnul sarcinii sale electrice. Particulele formeaza materia; din antiparticule este formata antimateria. Imediat dupa Big Bang, cele doua au fost create in cantitati egale. Apoi insa, in mare parte, antimateria a disparut. Existenta noastra, a lumii noastre, in forma in care suntem astazi, este consecinta acestui fenomen. De ce? Un posibil raspuns se poate afla inauntrul lui...
     ...Kloe sau fabrica de antimaterie&nbsp 
     Ideea s-a nascut acum opt ani la Institutul National de Fizica al Italiei de la Frascatti, linga Roma. Proiectul, descris in revista "Focus" - iunie a.c. si al carui responsabil este Paolo Franzini, a necesitat o investitie de peste 35 de milioane de dolari, pentru a o construi pe Kloe, o uriasa instalatie, cu o inaltime de 5 m si care trebuie sa functioneze la temperatura heliului lichid - mai putin de minus 270 de grade! Ea va fi montata in vecinatatea unei alte "masini" uriase - acceleratorul de particule Dafne, si va avea drept sarcina sa identifice diferentele intre materie si antimaterie. Timp de 18 luni acceleratorul va "lansa" pachete de electroni si pozitroni (antiparticulele electronilor), din 80 in 80 de centimetri, in directii opuse. Ele se vor ciocni in centrul lui Kloe, dând nastere unor noi particule (notate cu litera greceasca Fi), care se vor descompune insa la rândul lor in alte particule - muonii K, sau kaonii, si acestia instabili. Aici intervine Kloe. Intr-un fel, ea este astfel un gigantic revelator!Particule "telepate"&nbsp Daca materia si antimateria ar exista si astazi in proportii egale, ar trebui, spune Paolo Franzini, ca pe cer sa avem niste uriase reflectoare functionând zi si noapte. De ce? Pentru ca la fiecare ciocnire a unei "insule" de materie cu una de antimaterie se "revarsa" asupra lumii o imensa cantitate de energie (deci de lumina). Fizicienii numesc acest fenomen "anihilare de perechi".
     
     Cum s-a "stins" antimateria?
     &nbsp 
     Misterul s-ar putea afla tocmai in felul in care se dezintegreaza la rândul lor particulele K. Aici se intâmpla un lucru atât de straniu, incât Einstein, de pilda, nu l-a acceptat niciodata: se "nasc" de fapt doi kaoni, "aruncati" in sensuri opuse. Ei sunt total diferiti: unul traieste doar o miliardime de secunda (parcurgând o distanta de 6 mm), iar celalalt, care poate ajunge la o distanta de 3 m, traieste deci de aproape 600 de ori mai mult! Dar care din ei?! Ei bine, si acesta este lucrul pe care Einstein l-a refuzat cu fermitate, se pare ca este suficient sa "observam" unul dintre cei doi kaoni pentru a determina automat comportarea celuilalt! Ca si cum cele doua particule ar fi schimbat intre ele un mesaj! Regulile "jocului" cuantic! Un joc care, mai mult, impune ca cei doi kaoni sa nu se dezintegreze in particulele denumite pioni in acelasi moment, ci la o anumita distanta in timp! Aici va interveni Kloe, care va trebui sa detecteze infime diferente statistice intre acesti pioni. De ce? Pentru ca tocmai aceste diferente pot explica preponderenta materiei asupra antimateriei! Dar totul este ...ca si cum ai cauta acul in carul cu fân! Ca si cum ar trebui sa gasesti printre miile de frunze dintr-un arbore pe aceea care are ...o nervura un pic mai lunga! Nota de plata&nbsp Cinci mii de milioane de grade in centrul instalatiei, punctul fierbinte, unde materia si antimateria se ciocnesc; kilometri de cabluri si fibre optice, tone de bobine, magneti si multe altele. "Scânteia" care se produce in punctul fierbinte ori de câte ori se naste o particula sau are loc o perturbatie a câmpului magnetic, transmite un semnal calculatorului central intr-un ritm de 50 MB pe secunda - datele ce se vor obtine in final ar putea acoperi 3,5 milioane de CD Rom, adica o stiva de 4 km grosime! 500 de mii de miliarde de electroni pompati pe secunda in accelerator, in revelatorul Kloe. Contoarele electrice se rotesc nebuneste. O nota de plata lunara de aproape 600 de mii de dolari. Si toate acestea doar pentru a descoperi care este diferenta dintre materie si antimaterie? Pentru a afla daca este corect sau nu asa-numitul "model standard", marea realizare a fizicii secolului nostru, modelul care explica structura actuala a Universului si care se bazeaza tocmai pe acest raport favorabil materiei si pe Big Bang-ul cu care a intrat in existenta lumea noastra. Da. Este sansa noastra de a afla ceea ce suntem si cum am aparut. Peste l8 luni vom sti ce noi miracole ne va mai putea oferi fizica, sau daca va trebui sa o schimbam si... sa asteptam un nou Einstein.