В ЦЕРН впервые охладили антиматерию лазером, сообщает Science News.
В новом эксперименте лазер ультрафиолетового диапазона погасил тепловые колебания атомов антиводорода, охладив антиатомы почти до абсолютного нуля. Примененный метод замедления антиматерии — противоположно заряженного двойника обычной материи — может помочь ученым создать первые молекулы антиматерии. Укрощение неуправляемой антиматерии лазерным светом также позволит физикам гораздо точнее измерить характеристики антиатомов. Об этом авторы эксперимента пишут в статье, опубликованной журналом Nature. Сравнение антиатомов с обычными атомами может стать проверкой фундаментальных положений, касающихся симметрии Вселенной. С помощью лазеров можно охлаждать атомы, затормаживая их движение встречными частицами света, фотонами. Но есть причина, по которой делать это трудно: сложно получить саму антиматерию, говорит Такамаса Момосе (Takamasa Momose), спектроскопист из Университета Британской Колумбии (University of British Columbia) в Ванкувере. Для создания атомов антиводорода Момосе с коллегами по ЦЕРН смешали антипротоны с позитронами, то есть античастицами электронов, а затем в течение нескольких часов пучок лазерных лучей, настроенный на особую частоту в ультрафиолетовом диапазоне, замедлил атомы антиводорода со скорости около 90 метров в секунду до 10 метров в секунду.
В последующих наблюдениях сверхохлажденного антиводорода можно будет проверить идею под названием «инвариантность заряда-четности-времени», так называемую CPT-теорему, которая предполагает строгое соответствие между веществом и антивеществом и, в частности, одинаковые массу и магнитный момент у частицы и античастицы. Согласно принципу CPT-инвариантости обычные атомы должны поглощать и испускать фотоны точно таких энергий, как их антиматериальные эквиваленты. Но даже мельчайшие различия между водородом и антиводородом, обнаруженные в будущих экспериментах, могут разрушить современные физические теории, говорит соавтор исследования Макото Фудзивара (Makoto Fujiwara), ядерный физик из Канадского национального центра ускорителя частиц (Canadian national particle accelerator center) TRIUMF. Аналогичным образом можно проверить и предсказание теории гравитации Эйнштейна о том, что материя и антиматерия должны падать на Землю с одинаковой скоростью. Свободное падение охлажденных лазером антиатомов вместо «теплых» колеблющихся атомов в ходе лабораторных экспериментов даст более ясное представление о гравитационных эффектах, считают физики.
В последующих наблюдениях сверхохлажденного антиводорода можно будет проверить идею под названием «инвариантность заряда-четности-времени», так называемую CPT-теорему, которая предполагает строгое соответствие между веществом и антивеществом и, в частности, одинаковые массу и магнитный момент у частицы и античастицы. Согласно принципу CPT-инвариантости обычные атомы должны поглощать и испускать фотоны точно таких энергий, как их антиматериальные эквиваленты. Но даже мельчайшие различия между водородом и антиводородом, обнаруженные в будущих экспериментах, могут разрушить современные физические теории, говорит соавтор исследования Макото Фудзивара (Makoto Fujiwara), ядерный физик из Канадского национального центра ускорителя частиц (Canadian national particle accelerator center) TRIUMF. Аналогичным образом можно проверить и предсказание теории гравитации Эйнштейна о том, что материя и антиматерия должны падать на Землю с одинаковой скоростью. Свободное падение охлажденных лазером антиатомов вместо «теплых» колеблющихся атомов в ходе лабораторных экспериментов даст более ясное представление о гравитационных эффектах, считают физики.
Марина АСТВАЦАТУРЯН
Нет комментариев