L'antimateria è l'opposto della materia e quando le due entrano in contatto si annientano a vicenda in un'esplosione di energia. Nell'universo primordiale c'era una quantità uguale di materia e antimateria, ma in qualche modo la materia arrivò a dominare. Questa è nota come asimmetria materia-antimateria ed è uno dei più grandi misteri della fisica.
La collaborazione ALPHA studia l’antiidrogeno, che è la controparte antimateria dell’idrogeno. L'antiidrogeno viene prodotto combinando i positroni, che sono le controparti dell'antimateria degli elettroni, con gli antiprotoni. La collaborazione ALPHA è riuscita a intrappolare e trattenere gli atomi di antiidrogeno per periodi di tempo sempre più lunghi, consentendo loro di studiare le proprietà dell’antimateria in modo più dettagliato.
Uno degli ultimi risultati della collaborazione ALPHA è che gli atomi di antiidrogeno hanno un momento magnetico leggermente diverso dal momento magnetico degli atomi di idrogeno. Questa differenza è molto piccola, ma è significativa perché viola una simmetria fondamentale della natura nota come simmetria CPT. La simmetria CPT afferma che le leggi della fisica dovrebbero essere le stesse per materia e antimateria e che il tempo e lo spazio non dovrebbero avere una direzione preferita.
La violazione della simmetria CPT da parte degli atomi di antiidrogeno potrebbe fornire un indizio sull’asimmetria materia-antimateria. Se le leggi della fisica non sono le stesse per materia e antimateria, allora è possibile che nell'universo primordiale ci fosse un leggero eccesso di materia rispetto all'antimateria. Questo eccesso di materia potrebbe essere cresciuto nel tempo, portando infine al predominio della materia che vediamo oggi.
Gli ultimi risultati della collaborazione ALPHA rappresentano un significativo passo avanti nella comprensione dell'asimmetria materia-antimateria. Continuando a studiare l’antiidrogeno, la collaborazione spera di gettare ancora più luce su questo mistero fondamentale della natura.
