Quando viene chiesto di nominare il materiale più costoso, la maggior parte delle persone pensa all’oro, al platino o al petrolio. Eppure la sostanza più costosa del mondo reale è l'antimateria, una forma di materia così costosa da produrre che sfida i budget convenzionali.
L’antimateria è costituita da antiparticelle, controparti speculari delle particelle ordinarie che condividono la stessa massa e lo stesso spin ma trasportano carica elettrica e momento magnetico opposti. Per ogni elettrone esiste un positrone; per ogni protone, un antiprotone; e per ogni neutrone, un antineutrone. Quando materia e antimateria si incontrano, si annichilano a vicenda, rilasciando un'intensa energia di raggi gamma.
L’universo contiene sia materia che antimateria, ma una piccola asimmetria ha lasciato più materia che antimateria dopo il Big Bang, consentendo al cosmo di sopravvivere. Questa asimmetria è una delle più grandi domande senza risposta in fisica.
La produzione di antimateria negli acceleratori di particelle è un processo ad alta intensità energetica. Secondo uno studio della NASA, un singolo grammo di antiprotoni costa circa 62,5 trilioni di dollari, mentre un fisico del CERN ha suggerito che un campione di 1/100 di nanogrammo potrebbe valere un chilogrammo d’oro, ovvero circa 5,8 quadrilioni di dollari al grammo. Queste cifre superano di gran lunga il PIL globale, dimostrando l'enorme portata dei costi.
Due fattori chiave determinano il prezzo:il minuscolo rendimento per unità di investimento e la difficoltà di immagazzinare l’antimateria prima che si annichilisca. Gli attuali acceleratori possono generare solo piccole quantità di antimateria e la maggior parte viene persa prima di poter essere raccolta.
La prima creazione riuscita di antiprotoni avvenne nel 1955 al Bevatron, un acceleratore allora all'avanguardia presso il Lawrence Berkeley National Laboratory. Nel 1995 il CERN ha prodotto il primo atomo di antiidrogeno. Tuttavia, questi atomi si annichilavano in pochi microsecondi, impedendo uno studio a lungo termine.
Per superare questo problema, il CERN ha costruito l’Antiproton Decelerator (AD), che rallenta gli antiprotoni utilizzando un potente campo elettrico. L'AD ha immagazzinato con successo l'antiidrogeno per un massimo di 16 minuti, consentendo indagini dettagliate sulle sue proprietà e ponendo le basi per metodi di produzione futuri e più efficienti.
Nonostante questi progressi, l’energia necessaria per produrre e contenere l’antimateria rimane un grosso ostacolo. Fino a quando non si verificherà una svolta nell’efficienza produttiva, l’antimateria rimarrà la sostanza più costosa dell’universo.
