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Un diario di cose celesti

Chi siamo? Perché?

L'esperimento BaBar e il tempo asimmetrico

27 Nov 2012 11:40 PM – Michele Diodati

L'esperimento BaBar, condotto presso lo SLAC National Accelerator Laboratory in California, ha lo scopo di investigare le differenze tra materia e antimateria e di scoprire perché l'universo è costituito di materia e non di antimateria. Questo tipo di ricerca ha già portato alla scoperta dell'esistenza, a livello subatomico, di una violazione della simmetria CP (carica-parità) nel rapporto tra materia e antimateria: una scoperta così importante da valere il premio Nobel per la fisica nel 2008.

L'analisi retrospettiva di dieci anni di dati, dal 1999 al 2008, accumulati dall'esperimento BaBar ha permesso di giungere ora a una nuova scoperta, predetta in realtà da lungo tempo. Uno studio pubblicato il 19 novembre 2012 su Physical Review Letters annuncia che esiste anche una violazione della simmetria temporale. Nell'esperienza comune il tempo è ovviamente asimmetrico: va in una sola direzione. Se vediamo, per esempio, un filmato con dei frammenti di vetro che si ricompongono a formare una bottiglia, comprendiamo subito che c'è qualcosa che non va: è un evento impossibile oppure un film montato al contrario. Nella realtà subatomica, invece, un evento può essere simmetrico anche rispetto al tempo. Non però per quanto riguarda i mesoni B. La ricostruzione delle correlazioni quantistiche in una catena di trasformazioni di queste particelle subatomiche ha permesso ai ricercatori di accertare che un certo tipo di trasformazione avviene sei volte più spesso in una direzione temporale piuttosto che nell'altra. I risultati sono particolarmente robusti dal punto di vista statistico: il livello di certezza è di 14-sigma, molto più alto di quello richiesto per annunciare ufficialmente una scoperta.

Una rappresentazione grafica del fenomeno per cui una particolare trasformazione del mesone B avviene più velocemente quando il tempo scorre in avanti, meno velocemente quando il tempo scorre all'indietro (simboleggiato nell'illustrazione dall'orologio con le ore disposte al contrario). Cortesia: Greg Stewart, SLAC National Accelerator Laboratory

Una rappresentazione grafica del fenomeno per cui una particolare trasformazione del mesone B avviene più velocemente quando il tempo scorre in avanti, meno velocemente quando il tempo scorre all'indietro (simboleggiato nell'illustrazione dall'orologio con le ore disposte al contrario). Cortesia: Greg Stewart, SLAC National Accelerator Laboratory

Tag: BaBar, fisica, tempo, simmetria, mesoni B, antimateria, articoli

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