แนวคิดเรื่องปฏิสสารสร้างความพึงพอใจให้กับแฟนไซไฟมานานหลายปี แต่ก็ทำให้เกิดคำถามที่แท้จริงสำหรับนักฟิสิกส์ด้วย ในทางคณิตศาสตร์ มันสมเหตุสมผลแล้วที่อนุภาคทุกประเภทในจักรวาลของเราจะมีปฏิภาคที่สอดคล้องกันซึ่งก็คือ เหมือนกัน แต่มีประจุตรงกันข้าม ดังนั้นเพื่อให้สอดคล้องกับอิเล็กตรอน ควรมีแอนติอิเล็กตรอนหรือที่เรียกว่าโพซิตรอน เมื่อปฏิสสารและสสารสัมผัสกัน ทั้งสองจะทำลายซึ่งกันและกันด้วยพลังงานอันฉับพลัน
เมื่อบิ๊กแบงเกิดขึ้น มันควรจะสร้างทั้งสองสสารและในปริมาณที่เท่ากัน ปฏิสสาร. แต่สสารมีอยู่ทุกหนทุกแห่งและแทบไม่มีปฏิสสารในจักรวาลของเราในปัจจุบัน ทำไมเป็นอย่างนั้น?
วิดีโอแนะนำ
การทดลองใหม่จาก CERN องค์การยุโรปเพื่อการวิจัยนิวเคลียร์ได้จัดการกับคำถามนี้โดยพิจารณาว่าสสารและปฏิสสารสามารถตอบสนองต่อสนามโน้มถ่วงของโลกแตกต่างออกไปได้อย่างไร นักฟิสิกส์คิดว่าปฏิสสารอาจตกลงในอัตราที่แตกต่างจากสสาร ซึ่งจะช่วยอธิบายได้ว่าเหตุใดจึงแพร่หลายน้อยกว่า แต่เพื่อที่จะทดสอบสิ่งนี้ พวกเขาจำเป็นต้องสร้างอนุภาคปฏิสสารเช่น อะตอมโพซิตรอนเนียม. สิ่งเหล่านี้เป็นคู่ของอิเล็กตรอน 1 ตัวและโพซิตรอน 1 ตัว แต่พวกมันมีชีวิตอยู่เพียงเศษเสี้ยววินาทีเท่านั้น หรือถ้าพูดให้ตรงก็คือ 142 นาโนวินาที ดังนั้นจึงไม่มีเวลาเพียงพอที่จะทำการทดลองกับพวกมัน
ความก้าวหน้าของ CERN คือการสร้างอะตอมโพซิตรอนเนียมซึ่งมีอายุการใช้งานนานกว่ามาก โดยแต่ละอะตอมมีขนาด 1,140 นาโนวินาที พวกเขายังสามารถติดตามความเร็วของอะตอมโพซิตรอนที่สร้างขึ้นโดยสังเกตว่าพวกมันเคลื่อนที่ที่ระหว่าง 70 ถึง 120 กิโลเมตรต่อวินาที ซึ่งทำให้การทดลองกับพวกมันง่ายขึ้น พวกเขาบรรลุเป้าหมายนี้โดยใช้ "ตัวแปลงโพซิตรอนเป็นโพซิตรอนเนียม" ที่ให้เสียงอันไพเราะ ซึ่งส่งแสงเลเซอร์อัลตราไวโอเลตออกมาเพื่อให้โพซิตรอนมีพลังงานมากขึ้นเพื่อให้พวกมันมีอายุยืนยาวขึ้น
ในที่สุด นักวิทยาศาสตร์ก็สามารถใช้อะตอมโพซิตรอนเนียมที่มีอายุยืนยาวเหล่านี้ในการทดลองเพื่อดูว่าพวกมันมีปฏิกิริยาอย่างไรต่อแรงโน้มถ่วง แต่ก่อนอื่นพวกเขาจำเป็นต้องตรวจสอบว่าอะตอมที่สร้างขึ้นนั้นเป็นกลางทางไฟฟ้าหรือไม่ โชคดีที่สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้ เครื่องเร่งความเร็วของเซิร์น ซึ่งปัจจุบันปิดตัวลงสำหรับโปรแกรมอัปเกรดสองปี การทดลองส่วนใหญ่ที่ CERN จำเป็นต้องใช้เครื่องเร่งเพื่อสร้างลำโปรตอน แต่การทดลองโพซิตรอนนี้สามารถดำเนินต่อไปได้แม้ในช่วงปิดเครื่องก็ตาม
ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร การตรวจร่างกาย ก.
คำแนะนำของบรรณาธิการ
- ISS ได้รับฮาร์ดแวร์ใหม่สำหรับการทดลองที่เจ๋งที่สุดในจักรวาล
- การทดลองใหม่ของ CERN สอบสวนคำถามที่น่าสงสัยเกี่ยวกับปฏิสสาร
อัพเกรดไลฟ์สไตล์ของคุณDigital Trends ช่วยให้ผู้อ่านติดตามโลกแห่งเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็วด้วยข่าวสารล่าสุด รีวิวผลิตภัณฑ์สนุกๆ บทบรรณาธิการที่เจาะลึก และการแอบดูที่ไม่ซ้ำใคร
