La quinta forza dell'universo? Gli scienziati cacciano la misteriosa materia invisibile

La quinta forza dell'universo? Gli scienziati cacciano la misteriosa materia invisibile

Qualcosa è nascosto e i ricercatori hanno deciso di trovare questo "qualcosa", anche se ancora non capiscono cosa stiano cercando. L'universo a noi noto contiene solo un decimo di materia visibile. Il resto? Semplicemente non è lì o invisibile. I veicoli terrestri non sono in grado di risolvere "qualcosa" tranne che per gli effetti della gravità, che influiscono sugli oggetti conosciuti. I ricercatori chiamano il materiale mancante il settore oscuro: una classe di particelle energetiche e massive che devono esistere nello spazio ma che non entrano in contatto con la materia luminosa.

Un nuovo progetto è emerso all'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare in Italia, cercando di rilevare tutte queste sostanze oscure con l'aiuto di un teorico dark photon (il settore oscuro dei normali fotoni di luce). Se gli scienziati lo troveranno, riceveranno le prove della quinta forza dell'Universo, che sarà una svolta nel mondo della fisica. I ricercatori italiani stanno progettando di bombardare la lastra di diamante con un fascio di particelle di antimateria (positroni) che agiscono come una versione antimateriale degli elettroni. In circostanze normali, i positroni e gli elettroni si annullano a vicenda, creando una coppia di fotoni ordinari. Se esistono fotoni scuri, allora l'annientamento periodico degli elettroni di positrone dovrebbe formare uno. Invece del contatto, un fotone scuro e ordinario apparirebbe affiancato. Gli scienziati sperano che il fascio di positroni nell'esperimento sarà diviso in un numero sufficiente di elettroni in un diamante per produrre una piccola quantità di fotoni. Non esiste il rilevamento diretto di uno sfondo scuro, ma la prova è il fotone mancante.

Se parte dell'energia dell'annientamento dell'elettrone positronico scompare (entra nel settore oscuro), allora sarà possibile confermare l'esistenza di un fotone scuro e persino calcolare la sua massa. Sarà davvero un colpo di stato, perché presenterà non solo una nuova particella, ma anche una forza completamente diversa.

Nell'universo luminoso ci sono 4 forze conosciute. L'elettromagnetismo trasporta energia luminosa e lega gli atomi. Una forza stabile trattiene le particelle all'interno degli atomi e una forza debole li fa decadere e dividere. La gravità tiene oggetti e controlla i movimenti spaziali. I fotoni scuri possono diventare la quinta forza e quindi devi apportare modifiche significative ai libri di testo sulla fisica.

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