Отсъствието на антиматерия във Вселената е една от загадките за учените.

За първи път физиците създадоха ефективен начин да получават и в течение на достатъчно дълго време да задържат частици антивещество – атоми антиводород, които за разлика от атомите на „нормалния“ водород се състоят не от протони и електрони, а от антипротони и позитрони, се казва в статия на участниците в експеримента ALPHA, публикувана в сп. Nature, съобщава РИА Новости.

Проблемът за антиматерията, а по-точно – отсъствието й във Вселената, е една от основните загадки за съвременните физици. В резултат на Големия взрив във Вселената трябва да са възникнали еднакво количество материя и антиматерия, но по неизвестни причини антиматерията е изчезнала. Изследването на атомите на антиводорода ще помогне на физиците да разберат в какво се състои загадъчната „уязвимост“ на антиматерията, която е довела до изчезването й.

„По причини, които никой не знае, природата е изключила възможността за съществуване на антиматерията. Затова за нас това е и награда, и отчасти изненада – да гледаме нашия уред и да знаем, че в него има стабилни неутрални атоми антиматерия“, казва ръководителят на експеримента ALPHA Джефри Хангст от датския Aarhus university.

Участниците в този експеримент, който се провежда в ЦЕРН, създават способ за получаване и съхраняване на „студени“ атоми антиводород, което открива пътя за изследване на антиматерията, за търсенето на нейните разлики от обичайната материя.

Джефри Хангст: Атомите антиводород сами по себе си са неутрални – те нямат заряд, но имат магнитни характеристики. Можем да си ги представим като малки стрелки от компас, които се отклоняват под въздействието на магнитното поле. Ние създаваме около такива атоми „магнитна бутилка“, тоест капан, в който можем да ги задържим за много кратко време.

Първите античастици – антиподите електрони и позитрони, са открити през 1930 г., през 1955 г. учените успяват да получат античастицата на протона – антипротон. Но опитите да бъдат „събрани“ в атом антиводород дълго време нямат успех.

Едва в средата на 1990 г. учени от ЦЕРН успяват да получат първите десет атома антиводород в резултат на взаимодействие лъчи антипротони и позитрони в ускорителя LEAR. Веднага след възникването атомите антивещество изчезват в резултат на анихилацията с обикновеното вещество.

Задържането на неутралните атоми антивещество е значително по-трудно, отколкото отделни частици, тъй като те нямат електрически заряд и не могат да се задържат в електромагнитно поле.

Авторите на изследването разработват специално устройство-капан, в който се създава много мощно и сложно по конфигурация магнитно поле, което не позволява на атомите антиводород да се срещат с обикновеното вещество и да анихилират.

Физиците показват, че атомите антиводород могат да съществуват в „капана“ около една десета от секундата – това е достатъчно дълъг срок, за да се изследват свойствата на антиматерията, например да се получи нейният спектър.

По спектъра учените ще могат да определят дали се съхранява симетрията между материя и антиматерия по заряда, пространствените координати и по време, т.нар. CPT симетрия. Тази симетрия е една от основите на съвременните физични теории – Стандартния модел.

Ако спектрите на водорода и антиводорода не са идентични, това ще свидетелства за нарушаване на симетрията, което може да се окаже „ахилесовата пета“ на антиматерията.

Източник: сп. Nature, РИА Новости.

• Предишна
• Следваща