Физики из CERN создали пучок античастиц, перегнав их на 2,7 м от места рождения. Это даст возможность подробно изучить антиатомы и понять, почему во Вселенной материя доминирует над антиматерией.
Существование антиматерии во Вселенной остается одной из главных тайн физики, поскольку в первый момент Большого взрыва, как считается, количество частиц и античастиц было одинаковым. При встрече атом и антиатом мгновенно аннигилируют, а частицы и античастицы по своим спектральным характеристикам теоретически должны быть совершенно одинаковы, поэтому к наблюдаемому преобладанию материи над антиматерией в природе могло привести лишь различие в этих характеристиках, пусть даже самое минимальное. И это различие могло бы много рассказать о том, чем же картина мира, которая видится сегодня физикам, отличается от реальной.
Созданием антиматерии ученые Европейского центра ядерных исследований (CERN) занимаются уже давно. Для этого они в специальной магнитной ловушке соединяют позитроны и антипротоны, причем антипротоны, прежде чем туда попасть, «охлаждаются» специальным замедлителем антипротонов, установкой, которой нигде, кроме как в CERN, нет.
Антиводород исследователи научились получать в больших количествах и удерживать там до тысячи секунд, прежде, чем антиатомы доберутся до стенок камеры и аннигилируют на них.
Однако точное измерение спектра антиводорода, пока он находится в магнитной ловушке, невозможно — мешают неоднородности магнитных полей, которые резко меняют спектральные характеристики антиатомов. Поэтому для ученых важно вывести антиводород из ловушки на приличное расстояние, да еще так, чтобы он по-прежнему не контактировал с нормальной материей.
Этим и занялись участники коллаборации ASACUSA. Им удалось создать уникальную установку, позволяющую перемещать антиводород из ловушки и производить спектральные измерения в полете, там, где магнитные поля уже не мешают. О результатах эксперимента ученые доложили в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
«Главная проблема состояла в том, что атомы антиводорода не имеют заряда, — говорит глава проекта Ясунори Ямазаки, японский физик из Института физико-химических исследований (RIKEN). — Поэтому непонятно было, как выманить их из ловушки».
Ученые нашли выход — с помощью своей установки они создают в ловушке атомы, которые уже изначально движутся преимущественно в одном направлении, так что, родившись, они там не задерживаются и вылетают направленным пучком.
И вот первый значимый результат —
80 атомов антиводорода удалось отогнать от ловушки почти на 3 м, туда, где влияние ее магнитных полей уже не сказывается.
По словам Ямазаки, в перспективе это позволит исследователям провести высокоточные исследования атомов антиводорода, главным образом его сверхтонкой структуры, которая для атомов водорода изучена очень хорошо, так что можно будет их сравнивать и искать различия.
Ближе к концу года, видимо, стоит ожидать и первых результатов таких наблюдений, которые станут самой серьезной на сегодняшний день проверкой симметрии материи и антиматерии.
Следующим шагом эксперимента ASACUSA будет оптимизация интенсивности и кинетической энергии антиводородных пучков, необходимая для того, чтобы наилучшим образом изучать их квантовое состояние.
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Чтобы писать комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
» Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации. Зарегистрируйтесь на портале чтобы оставлять комментарии
Материалы предназначены только для ознакомления и обсуждения. Все права на публикации принадлежат их авторам и первоисточникам. Администрация сайта может не разделять мнения авторов и не несет ответственность за авторские материалы и перепечатку с других сайтов. Ресурс может содержать материалы 16+
