Атом Антивещества Измерен Впервые

{h1}

Антиводород, партнер антивещества водорода, был измерен в церне.

Ученые провели первое в истории измерение атома из антивещества.

Это измерение, хотя и не очень точное, представляет собой первый шаг к возможности детального изучения атомов антивещества - цель, необходимая для понимания, почему вселенная состоит из материи, а не антивещества, ее таинственного родного брата.

Считается, что все частицы материи имеют партнеров по антивеществу с одинаковой массой, но противоположным зарядом. Когда эти пары встречаются, они уничтожают друг друга, чтобы стать чистой энергией.

Ученые считают, что вселенная содержала равные части вещества и антивещества сразу после Большого взрыва, который, как полагают, начался всего 13,7 миллиардов лет назад. Но рано большая часть вещества и антивещества уничтожила друг друга, оставив после себя небольшой избыток вещества, который стал звездами и галактиками, существующими сегодня.

Почему материя выиграла этот космический поединок, остается загадкой.

Эксперимент ALPHA в физической лаборатории CERN в Женеве, Швейцария, подстерегает экзотическую антивещество, чтобы изучить, чем оно отличается от материи.

Эксперимент ALPHA в физической лаборатории CERN в Женеве, Швейцария, подстерегает экзотическую антивещество, чтобы изучить, чем оно отличается от материи.

Кредит: ЦЕРН

Антиматерия ловушка

В предыдущем исследовании физики швейцарской лаборатории CERN преуспели в захвате атомов антиводорода в течение нескольких минут, используя магнитные поля, чтобы удерживать их в одном месте.

Атом водорода является аналогом водорода, самого простого атома среди элементов. Там, где водород содержит один протон и один электрон, антиводород состоит из одного антипротона и одного позитрона (антиматерный партнер электрона). [Дурацкая физика: самые классные маленькие частицы в природе]

В новом исследовании физики обнаружили, что они могут излучать микроволновый свет определенной частоты на атом антиводорода, переключая его вращение. Это приводит к изменению магнитной ориентации частицы, и удерживающая ее магнитная ловушка больше не работает. Антиатом может свободно взлететь и ударить по стенкам своей ловушки, которые сделаны из материи. Когда он сталкивается с атомом в стене, антиатом уничтожается вместе с атомом, создавая сигнатуру, которую физики могут обнаружить.

«Мы провели измерение», - сказал Джеффри Хангст из Дании в Орхусском университете, представитель эксперимента ALPHA лаборатории CERN. «Точность, он не конкурирует с материей, но это единственный, который когда-либо был сделан на антивеществе».

Эксперимент доказывает, что можно изменить внутренние свойства антиатома, пролив свет на него. Это первый шаг к применению детального метода измерения, называемого спектроскопией, который включает в себя настройку света на очень специфическую частоту, чтобы он мог возбуждать позитрон антиатома до более высокого энергетического уровня или орбиты. После того, как возбужденный позитрон прыгнет на более высокую орбиту, он откатится назад и испустит дополнительную энергию в виде света, и ученые измерить частоту света.

Спектр антивещества

«Сейчас мы занимаемся спектроскопией антивещества», - сказал Хангст WordsSideKick.com. «Теперь мы просто продвигаемся вперед, чтобы сделать его все более и более точным».

Лучшая современная теория физики элементарных частиц называется Стандартной моделью, и она предсказывает идентичный спектр от водорода и антиводорода. Ученые должны точно измерить истинный спектр антиводорода, чтобы сравнить их и проверить эту теорию.

«Мы ищем очень маленькие изменения, которые проявляются в новой физике между ними», - сказал Хангст.

Если они найдут их, они могут быть ближе к решению одного из окончательных космических затруднений.

«Мы знаем, что чего-то не хватает, - сказал Хангст, - мы знаем, что не все понимаем в антивеществе, потому что не можем объяснить, что с ним произошло после Большого взрыва».

Лучшее предположение физиков состоит в том, что две частицы ведут себя немного по-разному, например, распадаясь с разной скоростью.

Исследователи опубликовали свои результаты онлайн сегодня (7 марта) в журнале Nature.

Вы можете следить за старшей писательницей WordsSideKick.com Кларой Московиц в Твиттере.ClaraMoskowitz, Чтобы узнать больше научных новостей, следите за WordsSideKick.com в твиттере @wordssidekick.





RU.WordsSideKick.com
Все права защищены!
Перепечатка материалов разрешена только с простановкой активной ссылки на сайт RU.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RU.WordsSideKick.com