Mokslininkai pirmą kartą išmatavo iš antimaterijos pagamintą atomą.
Šis matavimas, nors ir nelabai tikslus, rodo pirmąjį žingsnį link galimybės išsamiai ištirti antimedžiagos atomus - tikslą, reikalingą suprasti, kodėl visata yra sudaryta iš materijos, o ne antimaterijos, jos paslaptingasis brolis ir seserys.
Manoma, kad visos materijos dalelės turi antimaterijos partnerius, turinčius tą pačią masę, bet priešingą krūvį. Kai šios poros susitinka, jos sunaikina viena kitą ir tampa gryna energija.
Mokslininkai mano, kad Visatoje buvo lygios materijos ir antimaterijos dalys iškart po Didžiojo sprogimo, kuris, kaip manoma, prasidėjo viskas prieš 13,7 milijardo metų. Tačiau anksti dauguma materijos ir antimedžiagos sunaikino vienas kitą, palikdami nedidelį materijos perteklių, kuris tapo žvaigždėmis ir galaktikomis, egzistuojančiomis šiandien.
Kodėl materija laimėjo šią kosminę dvikovą, yra paslaptis.
Antimaterijos spąstai
Ankstesniame tyrime Šveicarijos CERN laboratorijos fizikams pavyko keletą minučių įstrigti antivandenilio atomus naudojant magnetinius laukus, kad jie būtų suspenduoti vienoje vietoje.
Antivandenilio atomas yra vandenilio analogas, paprasčiausias atomas tarp elementų. Kai vandenilyje yra vienas protonas ir vienas elektronas, antihidrogenas yra sudarytas iš vieno antiprotono ir vieno pozitrono (priešelektrono elektrono partnerio). [Juokinga fizika: pačios mažiausios dalelės gamtoje]
Atlikdami naujus tyrimus, fizikai nustatė, kad jie gali skleisti specifinio dažnio mikrobangų šviesą, turėdami antihidrogeno atomą, apversdami jo sukimąsi. Dėl to keičiasi dalelės magnetinė orientacija, o ją sulaikiusi magnetinė gaudyklė nebeveikia. Antiatas gali laisvai nuskristi ir trenkti į savo spąstų, sudarytų iš materijos, sienas. Kai jis susiduria su atomu sienoje, antiatomas sunaikinamas kartu su atomu, sukuriant parašą, kurį sugeba aptikti fizikai.
„Mes atlikome matavimą“, - sakė Jeffrey Hangst iš Danijos Orhuso universiteto, CERN laboratorijos ALPHA eksperimento atstovas. "Tiksliai tariant, jis nekonkuruoja su materija, tačiau tai yra vienintelis, kuris kada nors buvo padarytas antimaterijoje."
Eksperimentas įrodo, kad įmanoma pakeisti antiatomo vidines savybes, šviečiant ant jo. Tai yra pirmas žingsnis link detalaus matavimo metodo, vadinamo spektroskopija, taikymo, kuris apima šviesos sureguliavimą iki labai specifinio dažnio, kad jis galėtų sužadinti antiatomo pozitroną į aukštesnį energijos lygį arba orbitą. Kai susijaudinęs pozitronas šokinėja į aukštesnę orbitą, jis vėl kris ir skleis papildomą energiją kaip šviesa, o mokslininkai išmatuos šviesos dažnį.
Antimaterijos spektras
„Dabar mes užsiimame antimaterijos spektroskopija“, - „WordsSideKick.com“ pasakojo Hangstas. "Dabar mes tik žengiame į priekį, kad jis būtų tikslesnis ir tikslesnis".
Geriausia dabartinė kietųjų dalelių fizikos teorija vadinama standartiniu modeliu, ir joje prognozuojamas identiškas vandenilio ir antihidro spektras. Mokslininkai turi tiksliai išmatuoti tikrąjį antihidrogeno spektrą, kad galėtų palyginti du ir išbandyti šią teoriją.
„Mes ieškome labai mažų pokyčių, pasireiškiančių skirtinga nauja fizika tarp jų“, - teigė Hangstas.
Jei jie juos suras, jie gali būti arčiau vieno iš didžiausių kosminių ginčų sprendimo.
"Mes žinome, kad kažko mums trūksta, - sakė Hangstas. - Mes žinome, kad mes ne viską suprantame apie antimateriją, nes negalime paaiškinti, kas su ja atsitiko po Didžiojo sprogimo".
Geriausias fizikų spėjimas yra tai, kad abi dalelės elgiasi šiek tiek skirtingai, pavyzdžiui, suyra skirtingu greičiu.
Šiandien (kovo 7 d.) Žurnale „Nature“ tyrėjai pranešė apie savo atradimus internete.
„WordsSideKick.com“ vyresniąją rašytoją Clara Moskowitz galite sekti „Twitter“ @ClaraMoskowitz. Norėdami gauti daugiau mokslo naujienų, sekite „WordsSideKick.com“ „Twitter“ @gyvenimų mokslas.
Cern buvo išmatuotas antivandenilis, vandenilio priešuždegiminis partneris.