CERN creează antimaterie pentru a răspunde la întrebarea fundamentală a universului

Impresia artistică a coliziunilor materie-antimaterie.Pete Linforth

Conceptul de antimaterie i-a încântat pe fanii SF de ani de zile, dar pune și o adevărată întrebare pentru fizicieni. Matematic vorbind, are sens ca pentru fiecare tip de particulă din universul nostru să existe o antiparticulă corespunzătoare care este același, dar cu sarcina opusă - deci pentru a corespunde cu electronul, de exemplu, ar trebui să existe un antielectron, cunoscut și sub numele de pozitron. Când antimateria și materia intră în contact, ambele se distrug reciproc într-un fulger de energie.

Când sa întâmplat Big Bang, ar fi trebuit să creeze cantități egale atât de materie, cât și antimaterie. Și totuși materia este peste tot și nu există aproape nicio antimaterie în universul nostru astăzi. De ce este asta?

Videoclipuri recomandate

Un nou experiment de la CERN, Organizația Europeană pentru Cercetare Nucleară, a abordat această întrebare analizând modul în care materia și antimateria ar putea reacționa diferit la câmpul gravitațional al Pământului. Fizicienii cred că antimateria ar putea cădea într-un ritm diferit decât materia, ceea ce ar ajuta la explicarea de ce este mai puțin răspândită. Dar pentru a testa acest lucru, ei trebuie să creeze particule de antimaterie, cum ar fi

atomi de pozitroniu. Acestea sunt perechi de un electron și un pozitron, dar trăiesc doar o fracțiune de secundă - 142 de nanosecunde pentru a fi exact - deci nu există timp suficient pentru a efectua experimente pe ele.

Revoluția CERN constă în crearea de atomi de pozitroniu care durează mult mai mult - 1140 nanosecunde fiecare. Ei au reușit, de asemenea, să urmărească viteza atomilor de pozitroniu creați, observând că aceștia se mișcă cu o viteză cuprinsă între 70 și 120 de kilometri pe secundă, ceea ce facilitează experimentarea asupra lor. Ei au reușit acest lucru folosind „convertorul pozitron-la-pozitroniu” cu sunet încântător, care trimite un fulger de laser ultraviolet pentru a oferi pozitronilor mai multă energie, astfel încât aceștia să trăiască mai mult.

În cele din urmă, oamenii de știință pot folosi acești atomi de pozitroniu cu viață mai lungă în experimente pentru a vedea cum reacționează ei la gravitație, dar mai întâi trebuie să verifice dacă atomii pe care îi creează sunt neutri din punct de vedere electric. Din fericire, acest lucru se poate face fără utilizarea Acceleratorul CERN care este în prezent închis pentru un program de upgrade de doi ani. Majoritatea experimentelor de la CERN necesită utilizarea acceleratorului pentru a crea un fascicul de protoni, dar acest experiment cu pozitroniu poate continua chiar și în perioada de oprire.

Descoperirile sunt publicate în jurnal Analiza fizică A.

Recomandările editorilor

  • ISS primește hardware nou pentru cel mai tare experiment din univers
  • Noile experimente CERN analizează întrebări surprinzătoare despre antimaterie

Îmbunătățește-ți stilul de viațăDigital Trends îi ajută pe cititori să țină cont de lumea rapidă a tehnologiei cu toate cele mai recente știri, recenzii distractive despre produse, editoriale perspicace și anticipări unice.