Fisici Confermano Legame Diretto tra Vuoto Quantistico e Creazione di Materia

Un consorzio di fisici statunitensi ha formalmente confermato un legame inusuale tra il vuoto quantistico e la generazione di materia rilevabile. Questa scoperta fondamentale, che approfondisce i meccanismi di creazione della materia visibile, è stata pubblicata sulla rivista scientifica Nature all'inizio di febbraio 2026. La ricerca è stata condotta dal consorzio STAR presso il Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), una struttura di ricerca del Dipartimento dell'Energia (DOE) degli Stati Uniti situata presso il Brookhaven National Laboratory (BNL).

I ricercatori hanno analizzato milioni di collisioni protone-protone, focalizzando l'attenzione su coppie di particelle note come iperoni lambda e le loro controparti di antimateria, le antilambda. Queste particelle a vita breve sono state selezionate perché il loro orientamento di spin quantistico, correlato al magnetismo, può essere ricostruito con precisione dai loro schemi di decadimento. Il team ha rilevato che, quando le particelle lambda e antilambda sono generate in stretta prossimità spaziale durante una singola collisione, i loro spin risultano perfettamente allineati. Il Dottor Zhoudunming (Kong) Tu, fisico presso Brookhaven e co-leader dello studio, ha indicato nel febbraio 2026 che questa indagine offre una prospettiva unica sul vuoto quantistico, potenzialmente aprendo una nuova fase nella comprensione della generazione della materia ordinaria.

Questa evidenza sperimentale rappresenta la prima dimostrazione diretta che i quark strani che compongono queste particelle derivano da una singola coppia inseparabile originatasi direttamente dal vuoto. Il concetto di vuoto quantistico implica che sia costantemente animato da campi energetici fluttuanti che producono coppie di particelle-antiparticelle virtuali e quantisticamente entangled. Le collisioni ad alta energia presso il RHIC, che raggiungono velocità prossime a quella della luce, forniscono l'energia necessaria per convertire alcune di queste coppie virtuali di quark strano/anti-strano in particelle reali e misurabili rilevate dall'apparato STAR. Poiché le coppie virtuali di quark strano/anti-strano possiedono intrinsecamente spin allineati, la rilevazione di questo medesimo allineamento nelle coppie lambda-antilambda suggerisce fortemente che abbiano ereditato tale correlazione quantistica.

Il Dottor Jan Vanek, fisico presso l'Università del New Hampshire e anch'egli co-leader, ha paragonato il fenomeno a quello di gemelli quantistici che mantengono l'allineamento di spin dei loro quark strani parentali al momento della generazione ravvicinata. Vanek ha inoltre specificato che questo allineamento scompare quando le particelle sono generate a distanze maggiori, indicando che una separazione maggiore permette alle influenze ambientali di agire, causando la perdita dell'entanglement quantistico. Il RHIC è riconosciuto storicamente come il primo acceleratore di ioni pesanti al mondo, fornendo il contesto operativo per queste osservazioni estreme. Questa metodologia, convalidata dalla scoperta del febbraio 2026, propone un nuovo strumento per esaminare la transizione dal comportamento quantistico correlato alla fisica classica. I ricercatori intendono applicare questa tecnica anche ai futuri esperimenti presso l'Electron-Ion Collider (EIC), un'infrastruttura pianificata presso il BNL che sfrutterà parte delle capacità del RHIC. Il Dottor Zhoudunming (Kong) Tu è identificato nel 2026 come Fisico Associato presso il Brookhaven National Lab e Professore Associato Aggiunto presso la Stony Brook University.