Si dice spesso che all'inizio dell'Universo materia e antimateria erano presenti in quantità uguali e per questo si cercano quei meccanismi che hanno favorito la materia.
Non è possibile che, semplicemente, fin dall'inizio l'Universo fosse fatto di sola materia e che l'antimateria sia solo un sottoprodotto di qualche interazione rara?
Davide Provasi
2 novembre 2004
L'assunto di uno sbilancio primordiale tra materia e antimateria non è in grado da solo di fornire risposta all'evidenza osservativa di una asimmetria tra materia e antimateria nell'universo osservato.
Tale sbilancio infatti seppur presente come condizione iniziale, verrebbe rapidamente annullato dalle interazioni presenti nel plasma primordiale.
Il rapporto tra quantità di materia e antimateria presente nell'universo primordiale è infatti determinato dinamicamente dal bilancio di tutti i processi o interazioni che trasformano una componente nell'altra.
Se le interazioni sono sufficientemente intense e ciò è garantito dall'elevata temperatura, allora le condizioni di equilibrio termodinamico vengono costantemente mantenute anche in presenza di un universo in espansione. Tale osservazione implica che materia e antimateria siano presenti in egual misura a causa della legge del bilancio dettagliato, che utilizza la sola uguaglianza tra la massa delle particelle di materia e quelle di antimateria.
Quindi, una asimmetria iniziale verrebbe rapidamente riassorbita dal plasma e il risultato finale è un universo perfettamente simmetrico. Il fenomeno della nascita di una asimmetria materia-antimateria (bariogenesi) è dunque più complesso e deve prevedere sia la presenza di fenomeni fisici che direttamente trasformino materia in antimateria e viceversa, ma che avvengano anche in maniera tale da non riprodurre le condizioni dell'equilibrio termodinamico che altrimenti vanificherebbero gli sforzi fatti.
Gennaro Miele
Dipartimento di Scienze Fisiche, Università di Napoli