Antimatērijas jēdziens jau gadiem ilgi ir iepriecinājis zinātniskās fantastikas cienītājus, taču tas arī rada īstu jautājumu fiziķiem. Matemātiski runājot, ir loģiski, ka katram mūsu Visuma daļiņu veidam pastāv atbilstoša antidaļiņa, kas ir tas pats, bet ar pretēju lādiņu — lai, piemēram, atbilstu elektronam, ir jābūt antielektronam, ko sauc arī par pozitronu. Kad antimatērija un matērija nonāk saskarē, tās abas iznīcina viena otru enerģijas uzplaiksnī.
Kad notika Lielais sprādziens, tam vajadzēja radīt vienādu daudzumu gan matērijas, gan antimatērija. Un tomēr matērija ir visur, un mūsdienās mūsu Visumā gandrīz nav antimatērijas. Kāpēc ir tā, ka?
Ieteiktie videoklipi
Jauns eksperiments no CERN, Eiropas Kodolpētniecības organizācija, ir risinājusi šo jautājumu, aplūkojot, kā matērija un antimatērija varētu atšķirīgi reaģēt uz Zemes gravitācijas lauku. Fiziķi domā, ka antimatērija var nokrist ar atšķirīgu ātrumu nekā matērija, kas palīdzētu izskaidrot, kāpēc tā ir mazāk izplatīta. Bet, lai to pārbaudītu, viņiem ir jāizveido antimateriāla daļiņas, piemēram,
pozitronija atomi. Tie ir viena elektrona un viena pozitrona pāri, taču tie dzīvo tikai sekundes daļu — precīzāk, 142 nanosekundes —, tāpēc nav pietiekami daudz laika, lai ar tiem veiktu eksperimentus.CERN izrāviens ir pozitronija atomu radīšana, kas kalpo daudz ilgāk — katrs 1140 nanosekundes. Viņi arī ir spējuši izsekot izveidoto pozitronija atomu ātrumam, novērojot, ka tie pārvietojas ar ātrumu no 70 līdz 120 kilometriem sekundē, kas atvieglo eksperimentēšanu ar tiem. Viņi to panāca, izmantojot apburoši skanošo "pozitronu-pozitronija pārveidotāju", kas izsūta ultravioletā lāzera zibspuldzi, lai sniegtu pozitroniem vairāk enerģijas, lai tie dzīvotu ilgāk.
Galu galā zinātnieki var izmantot šos ilgāk dzīvojošos pozitronija atomus eksperimentos, lai noskaidrotu, kā tie reaģē uz gravitāciju, taču vispirms viņiem ir jāpārbauda, vai to radītie atomi ir elektriski neitrāli. Par laimi, to var izdarīt, neizmantojot CERN akselerators kas pašlaik ir slēgta divu gadu jaunināšanas programmai. Lielākajai daļai CERN eksperimentu ir nepieciešams izmantot paātrinātāju, lai izveidotu protonu staru kūli, taču šis pozitronija eksperiments var turpināties pat izslēgšanas periodā.
Secinājumi ir publicēti žurnālā Fiziskais apskats A.
Redaktoru ieteikumi
- ISS saņem jaunu aparatūru vismodernākajam eksperimentam Visumā
- Jaunie CERN eksperimenti izpēta mulsinošus jautājumus par antimateriālu
Uzlabojiet savu dzīvesveiduDigitālās tendences palīdz lasītājiem sekot līdzi steidzīgajai tehnoloģiju pasaulei, izmantojot visas jaunākās ziņas, jautrus produktu apskatus, ieskatu saturošus rakstus un unikālus ieskatus.
