CERN stvara antimateriju da odgovori na temeljno pitanje svemira

Umjetnikov dojam sudara materije i antimaterije.Pete Linforth

Koncept antimaterije godinama oduševljava ljubitelje znanstvene fantastike, ali također postavlja pravo pitanje za fizičare. Matematički govoreći, ima smisla da za svaku vrstu čestice u našem svemiru postoji odgovarajuća antičestica koja je isti, ali sa suprotnim nabojem - tako da bi odgovarao elektronu, na primjer, trebao bi postojati antielektron, također poznat kao pozitron. Kada antimaterija i materija dođu u kontakt, obje se međusobno uništavaju u bljesku energije.

Kad se Veliki prasak dogodio, trebao je stvoriti jednake količine i materije i antimaterija. Pa ipak, materija je posvuda i jedva da ima antimaterije u našem današnjem svemiru. Zašto je to?

Preporučeni videozapisi

Novi eksperiment iz CERN-a, Europska organizacija za nuklearna istraživanja, bavio se tim pitanjem promatrajući kako materija i antimaterija mogu različito reagirati na Zemljino gravitacijsko polje. Fizičari misle da bi antimaterija mogla padati drugačijom brzinom od materije, što bi pomoglo u objašnjenju zašto je manje rasprostranjena. Ali kako bi to testirali, moraju stvoriti čestice antimaterije kao što je

atomi pozitronija. To su parovi jednog elektrona i jednog pozitrona, ali oni žive samo djelić sekunde - točnije 142 nanosekunde - tako da nema dovoljno vremena za izvođenje eksperimenata na njima.

CERN-ovo otkriće je u stvaranju atoma pozitronija koji traju mnogo dulje - 1140 nanosekundi svaki. Također su uspjeli pratiti brzinu stvorenih atoma pozitronija, promatrajući da se kreću između 70 i 120 kilometara u sekundi, što olakšava eksperimentiranje na njima. To su postigli korištenjem "pretvarača pozitron-pozitronij" prekrasnog zvuka koji šalje bljesak ultraljubičastog lasera kako bi pozitronima dao više energije kako bi živjeli dulje.

Naposljetku znanstvenici mogu upotrijebiti te dugovječnije atome pozitronija u eksperimentima kako bi vidjeli kako reagiraju na gravitaciju, ali prvo trebaju provjeriti jesu li atomi koje stvaraju električki neutralni. Srećom, to se može učiniti bez upotrebe CERN akcelerator koji je trenutno zatvoren zbog dvogodišnjeg programa nadogradnje. Većina eksperimenata u CERN-u zahtijeva upotrebu akceleratora za stvaranje snopa protona, ali ovaj eksperiment s pozitronijem može se odvijati čak i tijekom razdoblja gašenja.

Nalazi se objavljuju u časopisu Fizički pregled A.

Preporuke urednika

  • ISS dobiva novi hardver za najcool eksperiment u svemiru
  • Novi CERN-ovi eksperimenti istražuju zagonetna pitanja o antimateriji

Nadogradite svoj životni stilDigitalni trendovi pomažu čitateljima da prate brzi svijet tehnologije sa svim najnovijim vijestima, zabavnim recenzijama proizvoda, pronicljivim uvodnicima i jedinstvenim brzim pregledima.