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L'esistenza Dell'universo Potrebbe Essere Spiegata Da Un Nuovo Elemento Scoperto


10 agosto 2010 ore 19:23   di denisepd  
Categoria Tecnologia e Scienze  -  Letto da 348 persone  -  Visualizzazioni: 602

Un nuovo materiale potrebbe aiutare i fisici a spiegare l'esistenza della materia, come questo astronauta visto sopra la Terra.
Circa 13,7 miliardi di anni fa, il Big Bang aveva creato un gran pasticcio di materia che poi ha dato origine alla vita, l'universo e tutto quanto. Ora, un nuovo elemento scoperto potrebbe aiutare gli scienziati a capire il perché.
Il materiale è stato progettato per rilevare una teorizzata, ma non dimostrata proprietà degli elettroni, particelle subatomiche con una carica negativa, che orbitano attorno ai centri di atomi.

Se questa nuova proprietà degli elettroni esiste, dicono gli scienziati, ciò potrebbe contribuire a spiegare l' attuale squillibrio tra materia e anti-materia nell’Universo.
" Nelle fasi iniziali dell'universo, tutto avrebbe dovuto essere simmetrico ", ha affermatto il coautore dello studio Marjana Ležaić, uno scienziato in elementi materiali al Forschungszentrum Jülich - Istituto di Ricerca a Stato Solido in Germania.
Le attuali teorie della fisica considerano che particelle nello stato che il Big Bang avvrebbe creato in uguali quantità di particelle e antiparticelle, hanno masse identiche e girano, ma con cariche opposte e diverse proprietà magnetiche.
Quando questi " specchi "forme della materia interagiscono, si annullano a vicenda in un processo chiamato annichilimento, lasciandosi dietro solo pura energia" Ciò significa che se avessimo esattamente gli stessi importi di materia e antimateria, allora la materia non esisterebbe – “...e non ci sarebbe perché tutto sarebbe annientato ", afferma Ležaić.
Il semplice fatto che siamo qui deve significare che la materia si comporta in modo leggermente diverso rispetto all’antimateria, in modo che l'universo nel tempo ha accumulato la materia come forma più comune in confronto all’antimateria.


Un nuovo elemento ceramico potrebbe possedere la risposta definitiva
La proprietà di un elettrone nuovo può contribuire a spiegare lo squilibrio materia- antimateria. La teoria è che gli elettroni sono ciò che è chiamato “momento di bipolo elettrico”, che è simile alla separazione tra i poli positivi e negativi di una calamita.
Nel caso di un elettrone, che trasporta solo una carica negativa, il bipolo elettrico rappresenta un'iniqua distribuzione della carica .
"Si può immaginare il momento del bipolo, come una leggera deformazione spaziale di questa carica negativa", ha detto Ležaić . Tale deformazione violerebbe la simmetria tra materia e antimateria, rendendo possibile per le particelle e le antiparticelle cariche spontaneamente di trasformarsi in altri tipi di particelle, a velocità diverse.
Se questa teoria è vera, molte antiparticelle possono essere decadute nell'universo primordiale, per evitare la distruzione totale.
L'esistenza Dell'universo Potrebbe Essere Spiegata Da Un Nuovo Elemento Scoperto

Per identificare il momento di bipolo elettrico di un elettrone, Ležaić e i colleghi hanno ricreato un nuovo elemento ceramico, denominato “titanato di bario europio” . I materiali ceramici si ottengono riscaldando poi raffreddando una sostanza che può avere una varietà di proprietà basate su quello stato di fatto .
Come descritto in un articolo pubblicato on-line il 18 luglio sulla rivista “Nature Materials”, il titanato di bario europio è una miscela unica di proprietà magnetiche ed elettriche, non trovate in altre ceramiche create fino ad oggi.
Grazie a queste nuove proprietà, gli scienziati hanno provato ad applicare un campo elettrico sul nuovo materiale ceramico, sperando che nella fase di bipolo elettrico degli elettroni, se ci fossero, essi avrebbero dovuto allinearsi con la direzione del campo elettrico.
"Questo fatto è come se si disponesse di un magnete e lo metti in un campo magnetico; lo si vuole trasformare in modo che il momento magnetico è allineato con il campo magnetico ", ha spiegato Ležaić . "Il momento di bipolo elettrico vuole allinearsi con il campo elettrico. "

Gli elettroni sono noti anche per la loro rotazione, per creare un cosidetto “momento magnetico”, il quale conferisce al materiale una magnetizzazione misurabile.
Per ragioni di simmetria fra le particelle, i momenti elettrici e quelli magnetici si devono allineare. Essi sono, in un certo senso, " incollati ", secondo l’affermazione della scienziata.
Quando il campo elettrico è aperto, i momenti di bipolo elettrico e quelli magnetici degli elettroni dovrebbero colpirsi l’un l’altro. " Per quel che riguarda la magnetizzazione, la situazione è cambiata; gli esperimenti darano le informazioni che ci sia davvero un momento di bipolo elettrico dell'elettrone, perché possiamo usare un campo elettrico di manipolarlo ", aveva detto ancora la scienziata.

Esperimenti Electron Underway
Esperimenti utilizzando il nuovo materiale per rilevare la proprietà degli elettroni sono ora in corso a Università di Yale a New Haven, nel Connecticut.
Finora, tuttavia , la squadra ha scoperto con effetti collaterali "che essi imitano le proprietà del momento di bipolo elettrico", secondo l’affermazione di Alex Sushkov, un fisico di Yale.
Per esempio, il team ha registrato un lieve riscaldamento nel materiale quando il campo elettrico è acceso, che cambia le proprietà magnetiche del materiale. D’altronde, la presenza di residui di campi magnetici all'interno del laboratorio pottrebbero contaminare i risultati.
"Stiamo modificando il nostro programma di installazione per ridurre il riscaldamento per quanto possibile, nonché la schermatura del materiale, il campo magnetico esterno ", ha detto Sushkov .

Dan Heinzen, un fisico dell'Università del Texas a Austin, che sta conducendo uno dei numerosi esperimenti tra altri per rilevare il momento del bipolo elettrico di elettroni, ha detto che già gli esperimenti con il nuovo materiale ceramic "sembrano molto promettenti ".
" Non si sa mai dove il progresso può succedere", ha esclamatto Heinzen. "Mi aspetterei che vedreste tanti nuovi risultati provenienti da diversi di questi gruppi nel corso degli anni a venire. "

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