I 92 antiprotoni del CERN superano il viaggio

Il 24 marzo 2026, i fisici del CERN hanno scollegato un apparato da 850 chilogrammi dai servizi del laboratorio, lo hanno caricato su un camion e lo hanno fatto circolare per circa mezz’ora nel campus di Ginevra. Al suo interno, sospesi in campi elettrici e magnetici per evitare qualsiasi contatto con una superficie, viaggiavano 92 antiprotoni. Quando il camion è rientrato e l’apparecchiatura è stata ricollegata, gli strumenti detected no particle loss. Il gruppo ha poi continuato a lavorare con quelle stesse particelle per oltre un mese. È stato il primo trasporto stradale controllato di antimateria intrappolata e ha superato una prova che i fisici preparavano da anni.

Perché mettere l’antimateria su un camion?

L’antiprotone è il gemello speculare del protone: ha la stessa massa, ma carica opposta. Se entra in contatto con la materia ordinaria, entrambi si annichilano. Non lo si può conservare in un barattolo. Gli antiprotoni possono essere trattenuti soltanto in campi elettromagnetici e l’unica struttura che li produca regolarmente per gli esperimenti è l’Antimatter Factory del CERN.

Questo crea un problema. Il CERN è un complesso di acceleratori molto trafficato: i magneti e gli impianti elettrici che lo circondano generano campi di fondo variabili, mentre l’esperimento che utilizza questi antiprotoni, chiamato BASE, deve leggere segnali di frequenza estremamente deboli. Il rumore di fondo limita la precisione con cui il gruppo può confrontare protoni e antiprotoni, una verifica di una delle simmetrie più profonde della fisica, la simmetria CPT, secondo cui una particella e la propria antiparticella dovrebbero avere masse identiche e proprietà magnetiche uguali ma di segno opposto.

Un laboratorio più silenzioso e schermato dal rumore degli acceleratori potrebbe consentire misure più precise. Un laboratorio tranquillo, però, non può produrre da sé gli antiprotoni. La soluzione è affidarli a un corriere: riempire una trappola portatile al CERN, trasportarla in un luogo più calmo e misurare lì. L’apparato che rende possibile questa operazione si chiama BASE-STEP.

7,5 chilometri in 30 minuti

La trappola combina un magnete superconduttore, che costringe le particelle cariche a seguire traiettorie a spirale impedendo loro di sfuggire lateralmente, con una serie di elettrodi sovrapposti che creano barriere elettriche alle due estremità. Gli antiprotoni orbitano all’interno di questa struttura, confinati senza entrare in contatto con le superfici. L’insieme è alloggiato in una camera a vuoto, dove il limite superiore della pressione residua è rimasto ben al di sotto dell’obiettivo fissato in fase di progettazione (collaboration reported), rendendo praticamente impossibili le collisioni con molecole di gas vaganti.

Il trasporto di marzo ha coperto circa 7.5 kilometres intorno al sito di Meyrin del CERN. I ricercatori hanno estratto 92 antiprotoni dall’Antimatter Factory e li hanno caricati nella trappola di trasporto aperta. Hanno scollegato l’alimentazione esterna e le linee criogeniche, spostato il contenitore con una gru sul camion e sono partiti. Dopo 30 minuti il camion è rientrato, l’apparato è stato ricollegato e gli antiprotoni erano ancora lì, tanto da poter essere controllati per oltre un mese anche in seguito (controllable for over a month).

Durante il tragitto, il gruppo ha seguito la popolazione intrappolata con una tecnica chiamata rilevamento della corrente d’immagine: le particelle in orbita inducono deboli segnali elettrici negli elettrodi, mostrando se all’interno ne fosse rimasta qualcuna senza dover aprire la trappola (CERN media kit).

La strada più lunga

L’articolo di Nature paper, pubblicato il 16 settembre 2026, stabilisce che la trappola portatile può sopportare il distacco dai collegamenti, le vibrazioni della strada e il successivo riallacciamento senza alcuna perdita rilevabile di antiprotoni. È un progresso concreto: prima di questa dimostrazione, nessuno aveva provato che fosse possibile farlo con antimateria vera e propria invece che con particelle ordinarie.

La destinazione prevista è un laboratorio dedicato presso la Heinrich Heine University Düsseldorf. Il viaggio richiederebbe eight to twelve hours, molto più dei trenta minuti necessari per il giro nel campus. La collaborazione dovrà mantenere in funzione i sistemi autonomi della trappola per un periodo molto più lungo e dovrà ancora dimostrare di poter trasferire le particelle in una trappola ricevente all’altra estremità. Se un laboratorio più tranquillo consenta davvero di ottenere misure migliori è una questione ancora aperta, distinta da quella ingegneristica del trasporto.

Il giro del CERN ha dimostrato che è possibile trasportare l’antimateria per un tragitto breve e reversibile senza perdite rilevabili di antiprotoni, mantenendoli poi in deposito e manipolandoli. Restano da dimostrare il trasferimento in un altro laboratorio e un eventuale miglioramento della precisione delle misure. La ricerca che dà senso all’intero sforzo attende alla fine di una strada più lunga e di un viaggio più impegnativo.