הרעיון של אנטי-חומר שימח את מעריצי המדע הבדיוני במשך שנים, אבל הוא גם מציב שאלה אמיתית לפיזיקאים. מבחינה מתמטית, הגיוני שלכל סוג של חלקיק ביקום שלנו קיים אנטי-חלקיק מקביל שהוא זהה אבל עם המטען ההפוך - אז כדי להתכתב עם האלקטרון, למשל, צריך להיות אנטי-אלקטרון, המכונה גם פוזיטרון. כאשר אנטי-חומר וחומר באים במגע, שניהם הורסים זה את זה בהבזק של אנרגיה.
כשהמפץ הגדול קרה, הוא היה צריך ליצור כמויות שוות של חומר וגם אנטי חומר. ובכל זאת החומר נמצא בכל מקום ואין כמעט אנטי-חומר ביקום שלנו היום. למה?
סרטונים מומלצים
ניסוי חדש מבית CERN, הארגון האירופי למחקר גרעיני, התמודד עם השאלה על ידי התבוננות כיצד חומר ואנטי-חומר יכולים להגיב אחרת לשדה הכבידה של כדור הארץ. פיזיקאים חושבים שאנטי-חומר יכול ליפול בקצב שונה מהחומר, מה שיעזור להסביר מדוע הוא פחות נפוץ. אבל כדי לבדוק זאת, הם צריכים ליצור חלקיקים אנטי-חומר כגון אטומי פוזיטרוניום. אלו הם זוגות של אלקטרון אחד ופוזיטרון אחד, אבל הם חיים רק שבריר שנייה - 142 ננו-שניות ליתר דיוק - כך שאין מספיק זמן לבצע בהם ניסויים.
פריצת הדרך של CERN היא ביצירת אטומי פוזיטרוניום שנמשכים הרבה יותר זמן - 1140 ננו-שניות כל אחד. הם גם הצליחו לעקוב אחר המהירות של אטומי הפוזיטרון שנוצרו, תוך שהם מבחינים שהם נעים בין 70 ל-120 ק"מ לשנייה, מה שמקל על הניסויים בהם. הם השיגו זאת באמצעות "ממיר פוזיטרונים לפזיטרוניום" הנשמע מענג, ששולח הבזק של לייזר אולטרה סגול כדי להעניק לפוזיטרונים יותר אנרגיה כדי שיחיו יותר.
בסופו של דבר מדענים יכולים להשתמש באטומי פוזיטרוניום הארוכים יותר בניסויים כדי לראות איך הם מגיבים לכוח הכבידה, אבל קודם כל הם צריכים לבדוק אם האטומים שהם יוצרים הם ניטרליים מבחינה חשמלית. למרבה המזל, ניתן לעשות זאת ללא שימוש ב- מאיץ CERN שכרגע מושבת לתוכנית שדרוג של שנתיים. רוב הניסויים ב-CERN דורשים שימוש במאיץ כדי ליצור קרן של פרוטונים, אבל ניסוי פוזיטרוניום זה יכול להתקדם אפילו במהלך תקופת הכיבוי.
הממצאים מתפרסמים בכתב העת סקירה פיזית א.
המלצות עורכים
- ISS מקבלת חומרה חדשה לניסוי המגניב ביותר ביקום
- ניסויים חדשים של CERN בודקים שאלות תמוהות על אנטי-חומר
שדרג את אורח החיים שלךמגמות דיגיטליות עוזרות לקוראים לעקוב אחר עולם הטכנולוגיה המהיר עם כל החדשות האחרונות, ביקורות מהנות על מוצרים, מאמרי מערכת מעוררי תובנות והצצות מיוחדות במינן.
