Атомы антиводорода удалось удержать в магнитной ловушке в течение десятой доли секунды — это достижение ученых ЦЕРН открывает перспективу экспериментов с антиматерией.Подробности — в журнале Nature.
Антиводород — аналог или эквивалент атома водорода в антиматериальном мире. Предполагается, что этот мир куда-то скрылся около 14 миллиардов лет назад сразу после возникновения нашей Вселенной при Большом взрыве. Существование антиматерии было предсказано Полом Дираком (Paul Dirac) в 1931 году в виде вещества, чья структура аналогична структуре нормального вещества, но частицы которого имеют противоположный “нормальным” частицам заряд. Встреча частиц материи и антиматерии приводит к аннигиляции, при которой их масса превращается в энергию. В 1950-х годах работающие в Калифорнийском университете Беркли (University of California, Berkeley) физики Эмилио Сегре (Emilio Segre) и Оуэн Чемберлен (Owen Chamberlain) создали на ускорителе Беватрон Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (в то время Lawrence Radiation Laboratory) антипротоны, а в 1959 году, после подтверждения результатов этих экспериментов, им была присуждена Нобелевская премия по физике. В 1995 году в ЦЕРН был синтезирован атом антиводорода, состоящий из позитрона и антипротона. В 2002 году были получены атомы антиводорода в значительном количестве, это были атомы с низкой энергией, так называемый холодный антиводород, который удерживался относительно продолжительное время. В статье, которую опубликовал журнал Nature, сообщается об удержании 38 атомов антиводорода с помощью магнитной ловушки в течение 0,1-0,2 секунды. Это сделано в ходе эксперимента ALPHA.
По словам одного из руководителей международного эксперимента Джоэля Фейдженса (Joel Fajans) из Калифорнийского университета Беркли, ученые “подошли вплотную к изучению новой физики”. Грядут первые эксперименты по проверке СРТ-симметрии. Эта симметрия, или, как ее еще называют, СРТ-инвариантность, — фундаментальная симметрия физических законов при преобразованиях, предполагающих одновременное обращение заряда, четности и времени. Для изучения этих явлений необходимо ощутимое количество антиматерии. Поймать в магнитную ловушку атомы, не имеющие электрического заряда (а таковыми являются атомы антиводорода), нелегко. Для этого физики использовали так называемое магнитное зеркало — резкое усиление магнитного поля, которое придает незаряженным атомам некий магнитный момент и отбрасывает их к центру ловушки. Но для этого частицы — участницы реакции должны быть очень холодными. В эксперименте ALPHA облако из 30 тысяч протонов охлаждали до 200 градусов Кельвина, облако из 2 миллионов позитронов — до 40 градусов Кельвина. В августе-сентябре этого года было проведено 335 циклов инжекции антипротонов в позитронное облако, в результате получилось 38 атомов антиводорода.
Нет комментариев