Antymateria zatrzymana

Fizykom z mieszczącego się pod Genewą laboratorium CERN udało się po raz pierwszy w historii zatrzymać antymaterię na dłużej niż 15 minut. Dzięki ich odkryciu będziemy mieli lepszy wgląd w to jak działa antymateria, a zatem jak działa nasz Wszechświat.

W zeszłym roku naukowcom pracującym przy eksperymencie ALPHA udało się uchwycić po raz pierwszy pojedynczy, najprostszy atom antywodoru. Niestety - tylko na 2/10 sekundy. Teraz z kolei dokonali tego aż na 16 minut i 40 sekund - okres czasu 5000 razy dłuższy.

Wszystkie cząsteczki elementarne mają swoje anty- odpowiedniki. Tak jak atom zwykłego wodoru składa się z protonu i neutronu, tak atom antywodoru zbudowany jest z pozytronu (antyelektronu) i antyprotonu. Kiedy materia spotyka się z antymaterią - niszczą się one wzajemnie wydzielając przy tym potężne ilości energii.

Antywodór, jako neutralny atom, złapać jest badaczom o tyle trudniej, że nie oddziałuje na niego pole elektryczne - które jest zazwyczaj używane do sterowania naładowanymi antycząstkami - na przykład antyprotonami. Dlatego tutaj badacze musieli użyć specjalnych magnesów wykonanych z nadprzewodników.

Złapanie antywodoru, jako antycząsteczki dla najpowszechniejszego wodoru, jest kluczowe dla zrozumienia dlaczego w naszym Wszechświecie materia wygrała z antymaterią. I długość życia antymaterii w eksperymencie ALPHA wydaje się wystarczająca do tego celu. Początkowe badania będą polegały na bombardowaniu atomów antywodoru mikrofalami, aby wprawić je w rezonans - tak aby zmieniały one swój spin (niczym igła w magnesie poruszająca się na północ i południe). Następnie będą prowadzone badania spektroskopii laserowej i oddziaływania grawitacyjnego.

Mimo sukcesu - naukowcy wiedzą, że mają jeszcze sporo miejsca na poprawienie swoich wyników. Póki co bowiem, mimo że poprawili oni swoją technikę wyłapywania atomów antywodoru to większość z nich i tak ucieka. Podczas szesnastu eksperymentów trwających po 1000 sekund udało się potwierdzić złapanie tylko 7 atomów antywodoru.

Drugie, podobne badania ATRAP, również prowadzone w ośrodku CERN - mają nieco inne założenia. Tam badacze starają się stworzyć większą ilość atomów, o niższej energii kinetycznej - dzięki czemu złapanie ich ma być łatwiejsze. Póki co jednak ich eksperyment nie przyniósł żadnych rezultatów.

Źródła: ,