Antimateria
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In fisica, l'antimateria è la materia costituita da antiparticelle, corrispondenti per massa alle particelle della materia ordinaria, ma aventi alcuni numeri quantici, come ad esempio la carica elettrica, di segno opposto. Le leggi che governano le combinazioni di antiparticelle a formare gli antielementi (o antiatomi) e le antimolecole sono simmetriche a quelle che governano la materia.
Quando una particella e un'antiparticella vengono a contatto si assiste al fenomeno dell'annichilazione, ovvero si ha la trasformazione della materia coinvolta in radiazione elettromagnetica sotto forma di fotoni ad alta energia (raggi gamma), oppure in altre coppie di particelle-antiparticelle, tali che la somma dell'energia totale, precedente e seguente l'evento, rimanga in ogni caso costante, in accordo al principio di conservazione della massa-energia. In determinate condizioni particelle e antiparticelle possono originare per tempi brevissimi particelle instabili, come i mesoni, o un atomo esotico, come il positronio.
Sebbene si ritenga che in origine materia e antimateria si equivalessero, nell'universo attuale è rilevabile antimateria in quantità esigua, di cui una parte prodotta dagli esperimenti, in tempi brevissimi annichilata dalla materia. La ragione che ha portato alla prevalenza della materia è oggetto di attivo studio.
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ORIGINE DELLE CELLULE (PROCARIOTE ED EUCARIOTE): La "materia" del mondo animale e vegetale si è evoluta nel mondo attraverso il processo di "endosimbiosi" (Endosymbiotic theory), cioè quel meccanismo biologico di simbiosi tra gli organismi, postulato in forma completa dalla biologa Lynn Margulis negli anni Sessanta del Novecento, con il libro "Symbiotic Planet", si è rivelato il meccanismo più pervasivo ed efficace di evoluzione degli esseri viventi (flora e fauna), basato, non sulla "competizione", bensì sulla "cooperazione" che ha favorito la vita sulla Terra. I procarioti sono stati i primi organismi viventi della storia della Terra, e si sono sviluppati nelle acque. Secondo l’ipotesi più diffusa, per circa 2 miliardi di anni sono esistite solo cellule procariote. Circa 1,5 miliardi di anni fa, alcuni procarioti si stabilirono all’interno di altri organismi in una sorta di 'simbiosi interna' permanente dando origine alla cellula eucariota. Gli eucarioti quindi derivano dai procarioti attraverso il meccanismo di endosimbiosi. I mitocondri mancano nelle cellule procariotiche, dove le funzioni respiratorie vengono espletate dalla glicolisi. Comunemente per respirazione cellulare si intende la respirazione cellulare aerobica, che avviene in presenza di ossigeno. Esiste poi una respirazione cellulare anaerobica di cui la forma più importante, comune a procarioti ed eucarioti, è la via metabolica antichissima della glicolisi. Il filosofo Igor Pelgreffi scrive: "il ragionamento di Margulis tende a sovvertire, è quello del neodarwinismo della struggle for life, cioè del protocollo di lettura dei fenomeni evolutivi che giustifica la natura del liberismo, dell’individualismo competitivo, della selezione. Immaginare che alla base dell’evoluzione non vi sia la neutralità della sopravvivenza dell’uno rispetto all’altro, bensì un’idea endosimbiotica che prevede che due organismi, assumendo una nuova forma o configurazione reciproca, riescano ad aumentare pacificamente il loro campo di sopravvivenza, cioè il numero e il tipo di ambienti in cui svilupparsi estendendo il proprio campo vitale reciproco, significa immaginare una diversa morfologia dei processi naturali, dove alla logica della selezione si sostituisce una logica cooperativa, di costruzione comune."
Per approfondire sull'importanza della "cooperazione" per l'evoluzione della specie umana e di molte altre specie, andare alla pagina "Il mondo degli Olobionti".
Punti di riflessione
Per poter cogliere ciò che accade a livello atomico bisogna rinunciare al comune buon senso. (Richard Feynman p.19 del libro "QED")
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Quanto costerebbe l'Antimateria?
L'antimateria è la sostanza più costosa della storia perché ogni singolo grammo richiede una quantità di energia immensa per essere prodotto e campi magnetici estremi per impedirle di annichilirsi all'istante.
In questo video esploriamo la fisica estrema dell'antimateria, partendo dall'intuizione geniale di Paul Dirac fino ai moderni esperimenti del CERN. Scopriremo come funzionano le trappole di Penning, perché la materia e l'antimateria si distruggono a vicenda e quale incredibile potenziale energetico si cela dietro l'equazione E=mc². Un viaggio visivo in 3D tra particelle, positroni e il futuro dei viaggi interstellari.
In questo video esploriamo la fisica estrema dell'antimateria, partendo dall'intuizione geniale di Paul Dirac fino ai moderni esperimenti del CERN. Scopriremo come funzionano le trappole di Penning, perché la materia e l'antimateria si distruggono a vicenda e quale incredibile potenziale energetico si cela dietro l'equazione E=mc². Un viaggio visivo in 3D tra particelle, positroni e il futuro dei viaggi interstellari.
Conclusioni (provvisorie): La materia può mostrare l'esito delle nostre relazioni. Tutto il resto è simbolizzabile!
Il fisico Massimo Inguscio scrive: "La materia è principalmente costituita da atomi e proprio quest’ultimo, col suo nucleo e gli elettroni che gli orbitano intorno, rappresenta il cuore della materia fisica (noi compresi). I fisici quantistici hanno poi scoperto che all’interno del nucleo dell’atomo esiste un universo ancora sconosciuto, chiamato Spazio (o Mondo) Quantico. Ed oggi parliamo di un’altra grande scoperta ad opera della Fisica Quantistica, ovvero che la materia è “vuota”! Lo stesso nucleo dell’atomo nel suo centro infinitesimale, infatti, contiene un piccolissimo “punto di materia”, che prende il nome di BIP (informazione-pensiero condensata). Pertanto, per poter comprendere ed afferrare compiutamente tale realtà, dobbiamo imparare ad affinare ciò che omeopaticamente parlando è affine al BIP: il Pensiero. Poiché tutta la materia è fondamentalmente costituita di Pensiero Cosciente. La Fisica Quantistica ci invita ad essere prima non locali, affinando il Pensiero nel centro cosciente della materia fisica (Cuore) per poter modificare “la materia locale” (Mente) e creare la realtà che desideriamo." Massimo Inguscio scrive ancora (bibliografia Frandi 2023): "La materia è fatta di atomi che, in base alla disposizione (ordinata, disordinata), al legame (forte, debole) e a seconda delle loro caratteristiche, danno origine a cristalli, vetri, liquidi, isolanti, conduttori, con una pletora di proprietà da sempre sfruttate dall’uomo nella vita di ogni giorno. Gli atomi si possono vedere come minuscole particelle che si agitano con una velocità che dipende dalla temperatura: in un gas atomi e molecole che si agitano freneticamente, in un fluido meno liberamente, in un solido con minuscoli spostamenti. Alla temperatura del nostro ambiente la velocità del moto degli atomi è di alcune centinaia di metri al secondo. Secondo uno dei principi fondanti della meccanica quantistica, a ogni particella di massa M che si muova con una velocità v è associato anche un comportamento ondulatorio, che diviene sempre più importante a valori molto bassi di M∙v. L’utilizzo di una luce laser, di colore prossimo a quello dell’atomo osservato (ad esempio, gialla per il sodio, rossa per il litio) ha consentito negli ultimi decenni, mediante collisioni dei fotoni di cui è composta con l’atomo, di rallentare il movimento sino a ridurla a velocità di pochi millimetri al secondo, cioè a moti che corrispondono a temperature prossime allo zero assoluto (-273,5). A questa velocità l’onda associata all’atomo cresce tanto da coprire la distanza fra due atomi vicini che perdono la loro individualità nel movimento, “degenerando” tutti in uno stesso stato: mille, un milione o un miliardo di atomi che prima si muovevano da “ballerini solisti” diventano così un tutt’uno, andando a costituire, come previsto da Einstein, un condensato che, pur essendo un materiale macroscopico, si comporta con le regole della meccanica quantistica, che agli inizi dello scorso secolo erano state previste solo per il mondo microscopico (singoli atomi, elettroni…). Usando invece luce di colori “diversi” da quelli caratteristici dell’atomo, luce che non viene assorbita ma che esercita comunque una forza dovuta al campo elettrico che la costituisce, si sono aperti scenari nuovi e affascinanti. Difatti con la luce, mediante interferenza, si vanno a creare oscillazioni periodiche di intensità luminosa, dove vengono attratti gli atomi che artificialmente riproducono l’ordine di un reticolo di un cristallo. Ma attraverso la luce si possono creare anche “spot casuali”, che consentono di simulare e controllare il comportamento di materiali disordinati. È nata una nuova frontiera nella fisica grazie alle nuove possibilità offerte dalla simulazione detta “quantistica”, come già nel 1982 era stato auspicato da Feynman. La frontiera del momento va oltre poiché questi atomi, la cui posizione viene controllata dalla luce, costituiscono un registro di memorie quantistiche; ogni atomo si correla all’altro grazie all’entanglement per cui il fisico Alain Aspect ha conseguito il premio Nobel 2022. Gli atomi possono dunque trovarsi in stati diversi, come quelli magnetici delle memorie che costituiscono i moderni calcolatori elettronici, ma essendo governati dalla meccanica quantistica possono occupare un’infinità di stati tra i semplici 0 e 1. Con questa “strana” materia ultrafredda lavoriamo alla costruzione di calcolatori quantistici infinitamente più potenti di quelli “convenzionali” che smettono di essere un sogno lontano e diventano realtà.
La Materia del mondo newtoniano può mostrare l'esito delle relazioni umane: l'essere umano può scegliere amore o guerra nei suoi rapporti e riservare la simbolizzazione a tutto il resto.
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Bibliografia (chi fa delle buone letture è meno manipolabile)
- Alessandro Frandi (2023), Luce che crea materia quantistica - Almanacco della Scienza
- Francesca Romana Fantetti (2020), La fisica quantistica spiega la magia - L'Opinione della Libertà
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Spesa annua pro capite in Italia per gioco d'azzardo 1.583 euro, per l'acquisto di libri 58,8 euro (fonte: l'Espresso 5/2/17)
Pagina aggiornata il 2 Maggio 2026