Ми майже можемо охолодити антиматерію
ХОРОШИЙ НОВИЙ ВЕДУЧИЙ. Ми все ще з'ясовуємо, що таке антиматерія, але вчені вже готуються з цим пограти. Фізики з Європейської організації ядерних досліджень (ЦЕРН) на один крок ближче до охолодження антиматерії з використанням лазерів, ця віха, яка може допомогти нам зламати багато таємниць.
Вони опублікували свої дослідження в середу в журналі Nature.
ВЕЛИКА БАНГ, ВЕЛИКА ТАЄМНИЦЯ. Антиматерія, по суті, є протилежністю «нормальної» матерії. У той час як протони мають позитивний заряд, їх антиматерії еквіваленти, антипротона, мають однакову масу, але негативний заряд. Електрони і їх відповідні античастинки, позитрони, мають однакову масу - єдина відмінність полягає в тому, що вони мають різні заряди (негативні для електронів, позитивні для позитронів).
Коли частка зустрічає еквівалент антиречовини, вони анулюють одна одну, скасовуючи інший. Теоретично, Великий вибух повинен був дати рівну кількість матерії і антиматерії, і в цьому випадку вони просто знищили б один одного.
Але це не те, що сталося - всесвіт, схоже, має більше матерії, ніж антиматерія. Дослідники поняття не мають, чому це так, а тому, що антиматерії дуже важко вчитися, у них не було багато коштів для з'ясування цього. І тому дослідники CERN намагаються охолодити антиматерії, щоб вони могли краще виглядати.
МАГНІТИ І ЛАЗЕРИ. Використовуючи інструмент під назвою «Апарат для протипухлинної лазерної фізики» (АЛЬФА), дослідники об'єднали антипротона з позитронами для освіти атомів антиводню. Потім вони магнітно захоплювали сотні цих атомів в вакуумі і замикали їх лазерними імпульсами. Це змусило атоми антиводню зазнати щось, зване переходом Лаймана-альфа.
«Перехід Лаймана-альфа є найголовнішим, найважливішим переходом в регулярних атомах водню, а захоплення одного і того ж явища в антиводню відкриває нову епоху в науці про антиматерії», - сказав один з дослідників Такамаса Момозе в університетський прес-реліз.
Згідно Момозе, це зміна фази є критичним першим кроком до охолодження антиводню. Дослідники давно використовували лазери для охолодження інших атомів, щоб полегшити їх вивчення. Якщо ми зможемо зробити те ж саме для атомів антиречовини, ми зможемо краще вивчити їх. Вчені можуть проводити більш точні вимірювання, і вони можуть навіть вирішити іншу довготривалу таємницю: з'ясувати, як антиречовину взаємодіє з гравітацією.
В даний час команда планує продовжити роботу над досягненням цієї мети по охолодженню антиматерії. Якщо вони будуть успішними, вони можуть допомогти розгадати таємниці з відповідями, важливими для нашого розуміння всесвіту.
Джерела: The University of British Columbia
