Nell’ottobre 1955, la prima pagina del New York Times diceva: “Trovato un nuovo atomo di particelle; Definito un protone negativo”. Sebbene gli antielettroni, noti come positroni), siano stati scoperti più di due decenni prima, nel 1932, la scoperta dell’antiprotone dimostrò che l’intera idea dell’antimateria non era un colpo di fortuna e che tutti i tipi di materia avevano davvero gemelli malvagi. L’antimateria è una forma di materia identica alla materia convenzionale tranne per il fatto che ha una carica opposta e si annichila a contatto con la materia ordinaria, rilasciando una quantità di energia determinata dalla famosa equazione di Einstein, E=MC2.
L’intera era degli acceleratori di particelle ad alta energia è iniziata nel tentativo di scoprire l’antiprotone. Sin dalla scoperta del positrone, i fisici sospettavano che esistesse l’antiprotone. Hanno costruito ciclotroni che hanno sondato energie progressivamente più elevate per vedere se si potevano trovare gli antiprotoni.
Nel 1954, il fisico premio Nobel Earnest Lawrence costruì il Bevatron a Berkeley, in California, un enorme acceleratore di particelle in grado di far collidere due protoni a 6.2 GeV (giga-elettron-volt), che si prevedeva fosse la gamma ideale per la creazione antimateria. Circa 6.2 GeV e oltre, le particelle si scontrano con energie così grandi che viene creata nuova materia. Questa è una conseguenza di E=MC2: genera energia sufficiente e ne consegue la produzione di materia. Quando nuova materia è fatta dal nulla, si forma in quantità uguali di particelle e antiparticelle. Un campo magnetico può assorbire gli antiprotoni caricati negativamente e possono essere rilevati. Ecco come deve essere prodotta l’antimateria.
Molti anni dopo, al CERN all’inizio degli anni ‘1990, gli scienziati sono riusciti a creare i primi antiatomi, in particolare l’antiidrogeno. Ciò è stato fatto accelerando gli antiprotoni a velocità relativistiche accanto agli atomi convenzionali. In casi specifici, passando vicino al nucleo dell’atomo, la loro energia sarebbe sufficiente per forzare la creazione di una coppia elettrone-antielettrone. Di tanto in tanto, l’antielettrone si accoppiava con l’antiprotone di passaggio, creando un singolo atomo di antiidrogeno. Nel 1995, il CERN ha confermato di aver creato con successo nove atomi di antiidrogeno. L’era della vera produzione di antimateria era iniziata.
Sfortunatamente, gli usi per la produzione di antimateria sono limitati. Viene creato con inefficienze così tremende che produrre quantità sostanziali prosciugherebbe l’alimentazione dell’intero pianeta. Questo è il motivo per cui abbiamo poco da temere dall’ipotetica creazione di una bomba ad antimateria: la tecnologia non è praticabile. In un lontano futuro, l’antimateria potrebbe essere considerata una forma efficiente di accumulo di energia per lunghi viaggi interstellari. Per praticamente qualsiasi applicazione, le batterie sarebbero superiori, ma per applicazioni speciali quando si desidera intrappolare tonnellate di energia in uno spazio minuscolo, l’antimateria potrebbe essere interessante.