Физикам удалось задержать антиматерию на целых 16 минут
6 июня 2011 года
Загадочную антиматерию, за которой давно охотятся ученые, удалось получить и удержать на целых 16 минут. В результате последнего эксперимента 112 атомов антиматерии "прожили" от 0,2 до 1000 секунд. Для физики элементарных частиц это целая вечность, поясняет livescience.com.
Сотрудники расположенного в Женеве Европейского центра ядерных исследований (CERN) утверждают, что фиксация антиматерии теперь им удается постоянно: успешные опыты стали настолько регулярными, что скоро пора будет переходить к экспериментам над антиматерией. Cейчас научные работники занимаются получением атомов так называемого антиводорода.
Атом антиводорода состоит из негативно заряженного антипротона и позитрона - античастиц протона и электрона. Основная задача ученых состоит в том, чтобы сравнить уровни энергии антиводорода и водорода: они хотят подтвердить, что антиматерия обладает такой же силой электромагнитного воздействия, что и материя.
Это предположение лежит в основании теории Большого взрыва, приведшего, по одной из версий, к образованию нашей Вселенной. Большой взрыв 13 млрд лет назад произвел одинаковое число материи и антиматерии, однако последняя исчезла. Ее поиском и занимаются ученые, чтобы объяснить возникшую в нашем мире асимметрию, найти ее источник и объяснить развитие Вселенной.
Принятая сейчас "стандартная модель" физики исходит из того, что каждая элементарная частица - протон, электрон, нейтрон и множество экзотических частиц - имеют зеркальное отражение в виде античастиц. Например, у электрона такой античастицей является позитрон. Атом антиматерии обладает той же массой, что и обычный атом, которому он соответствует, но несет противоположный заряд.
При этом одной из величайших загадок физики является отсутствие непротиворечивого объяснения того факта, почему наша Вселенная состоит в основном из вещества, а не из антивещества; с точки зрения законов физики, в момент возникновения Вселенной должны были возникнуть равные между собой количества того и другого.
Фиксацией атомов антиводорода похвастался Джоэль Файанс, профессор физики Университета Калифорнии, сотрудник Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (Калифорния, США), занятый в проекте ALPHA (лазерный агрегат по получению антиводорода) в составе CERN. Об удачном эксперименте подробно рассказывается в новой работе, опубликованной в журнале Nature Physics.
Удержать атомы антиматерии очень трудно: когда они входят в контакт с атомом материи, то вступают друг с другом в реакцию аннигиляции, уничтожая друг друга и превращая материю в энергию. Поэтому емкость, в которой удерживают антиматерию, не может быть сделана из материи, ее обычно формируют из магнитных полей.
Для данного проекта ученые смешали антипротоны с позитронами (антиэлектронами) в вакуумной капсуле, где они и слились в атомы антиводорода. Весь этот процесс происходил в магнитной "бутылке", которая удерживает антиатомы, используя их магнетические свойства. Отключив магнитное поле, ученые выявляют атомы антиматерии, позволив им столкнуться с атомами материи. Реакция аннигиляции вызывает вспышку света.
К 2012 году исследователи надеются перейти к еще более надежной фиксации атомов антиматерии, чтобы заняться с помощью лазерного оборудования спектральным анализом. Это поможет им подойти к раскрытию давней загадки: разобраться наконец, куда исчезла антиматерия.
Источники
правитьЛюбой участник может оформить статью: добавить иллюстрации, викифицировать, заполнить шаблоны и добавить категории.
Любой редактор может снять этот шаблон после оформления и проверки.
Комментарии
Если вы хотите сообщить о проблеме в статье (например, фактическая ошибка и т. д.), пожалуйста, используйте обычную страницу обсуждения.
Комментарии на этой странице могут не соответствовать политике нейтральной точки зрения, однако, пожалуйста, придерживайтесь темы и попытайтесь избежать брани, оскорбительных или подстрекательных комментариев. Попробуйте написать такие комментарии, которые заставят задуматься, будут проницательными или спорными. Цивилизованная дискуссия и вежливый спор делают страницу комментариев дружелюбным местом. Пожалуйста, подумайте об этом.
Несколько советов по оформлению реплик:
- Новые темы начинайте, пожалуйста, снизу.
- Используйте символ звёздочки «*» в начале строки для начала новой темы. Далее пишите свой текст.
- Для ответа в начале строки укажите на одну звёздочку больше, чем в предыдущей реплике.
- Пожалуйста, подписывайте все свои сообщения, используя четыре тильды (~~~~). При предварительном просмотре и сохранении они будут автоматически заменены на ваше имя и дату.
Обращаем ваше внимание, что комментарии не предназначены для размещения ссылок на внешние ресурсы не по теме статьи, которые могут быть удалены или скрыты любым участником. Тем не менее, на странице комментариев вы можете сообщить о статьях в СМИ, которые ссылаются на эту заметку, а также о её обсуждении на сторонних ресурсах.