Учените от експеримента ALPHA в ЦЕРН съобщават за първото наблюдение на свръхфината структура на антиводорода, аналогът на водорода от антиматерия.
Те се надява да отговорят на един от най-фундаменталните въпроси на физиката: Защо има повече материя от антиматерия във Вселената? Това е нелесна задача, защото антиматерията изключително трудно да се съхранява - веднага щом се докосне с обикновена материя и двете взаимно се унищожават, отделяйки огромно количество енергия.
Новата публикация в Nature на колектива от ЦЕРН представя най-новите си успехи, един по-подробен анализ на структурата на антиводород и са стъпка към разбирането на необичайната структура и поведението на антиматерията.
Атомите на материята имат обвивки от електрони, а антиатомите антиматерия - от позитрони. Когато тези частици и античастици поемат енергия, те скачат "нагоре" на по-високо енергийно състояние, а когато загубят енергия, те падат "надолу" към по-ниско енергийна състояние. Разглеждано на по-прецизно ниво, това е известно като свръхфина структура.
Това се наблюдава при обикновените водородни атома в продължение на много десетилетия, но сега от ЦЕРН докладват, че са наблюдавали това при антиводорода.
И няма разлика в свръхфините структури на водорода и антиводорода.
За да стигнат до този извод, те първо създават няколко чисти антиводородни атома чрез серия от високоенергийни сблъсъци.
На всеки милион сблъсъци между частиците в ЦЕРН възникват 4 протон-антипротонни двойки. Използвайки изключително силни магнитни полета, тези антипротони след това се отклоняват и се довеждат до антипротонния забавител (Antiproton Decelerator - AD), който намалява тяхната скорост от 96% до само 10% от скоростта на светлината.
Както един типичен водороден атом съдържа само един протон, така един антиводороден антиатом съдържа само един антипротон. После учените изолират антиводородните атоми в ALPHA и ги подлагат на микровълни с точно определена честота, които индуцират свръхфини преходи и така правят прецизни измервания.
Изследователите провеждат спектроскопски измервания на произведените антиводородни атоми, докато предизвикват преходи между различни енергийни състояния на антиатомите. Те идентифицират и измерват две спектрални линии на антиводорода. Спектроскопията е начин да се изследва вътрешната структура на атома чрез нейното взаимодействие с електромагнитни лъчения.
(ALPHA Experiment)
Учените посочват, че този спектрален "пръстов отпечатък" на антиводорода показва особености, които никоя друга антиматерия не показва. Сега, след като това е документирано, екипът ще може да повтари същите експерименти с по-тежки образци антиматерия, включително антихелий.
"В крайна сметка непознатият огледален свят на атомите ще бъде изцяло очертан от картографите на CERN - и може би една от най-големите загадки на нашето време ще се приближи до решаването си", заключава Робин Андрюс (Robin Andrews) на страницата на IFLScience.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари