Una delle grandi domande a cui i fisici stanno cercando di rispondere è cosa è successo a tutta l'antimateria nel nostro universo. L'universo è nato da un brodo caldo di particelle di materia e antimateria (ad esempio, l'antiparticella di un elettrone è un positrone). Ma è successo qualcosa miliardi di anni fa che ha ribaltato l'equilibrio della materia, e l'antimateria scomparve. Infatti, se questo non fosse accaduto, noi umani non saremmo qui:quando l'antimateria e le particelle di materia si scontrano, si trasformano in pura energia.

Per affrontare questo mistero, i ricercatori del Caltech stanno prendendo parte a un ambizioso progetto multi-istituzionale chiamato esperimento del momento di dipolo elettrico del neutrone, o nEDM, finanziato dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti e dalla National Science Foundation. Il progetto culminerà in un esperimento presso l'Oak Ridge National Laboratory nel Tennessee tra circa tre anni. L'idea è di cercare quello che viene chiamato un momento di dipolo elettrico nei neutroni, un fenomeno in cui le cariche all'interno di un neutrone sono tali che un lato del neutrone è un po' più negativo dell'altro. Questa distorsione, se abbastanza grande, potrebbe segnalare una rottura in un tipo di simmetria in fisica chiamata parità di carica, o PC, che è necessario per spiegare l'assenza di antimateria nell'universo.

Caltech sta costruendo una parte cruciale dell'esperimento:un criocontenitore gigante, nella foto sopra, così come schermatura magnetica e bobine per produrre campi magnetici. L'esperimento all'interno del criocontenitore, che può essere pensato come un gigantesco thermos, sarà raffreddato a temperature di appena mezzo grado sopra lo zero assoluto, o 0,5 Kelvin (-459 gradi Fahrenheit). L'idea è di far girare neutroni ultrafreddi in un campo magnetico all'interno della camera, nello stesso modo in cui le macchine per la risonanza magnetica fanno girare i protoni nel nostro corpo. Verrebbe quindi applicato un campo elettrico, e i ricercatori cercherebbero cambiamenti molto piccoli nel modo in cui i neutroni ruotano, un'indicazione di un momento di dipolo elettrico. La sensibilità dell'esperimento nEDM equivale a misurare una distorsione del diametro della Terra inferiore a un centesimo dello spessore di un capello umano.

Il team di Caltech prevede di consegnare il criocontenitore, con la sua schermatura magnetica e bobine di campo magnetico, a Oak Ridge in circa un anno e mezzo.