Учёным впервые удалось провести спектральный анализ антиводорода: различия между версиями

[досмотренная версия][досмотренная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
м Krassotkin переименовал страницу Учёным впервые удалось провести спектроскопический анализ антиводорода в [[Учёным впервые удалось провес…
стилевые правки, пунктуация, переписал некорректно написанное и т. п.
Строка 2:
{{тема|Физика|Европейский союз}}
[[Файл:3D image of Antihydrogen.jpg|thumb|left|250px|[[w:Антиводород|Антиводород]] (на заднем плане) [[w:Водород|водород]] (на переднем)]]
Учёным из [[w:ЦЕРН|Европейского центра ядерных исследований (CERN)]] в рамках эксперимента [[w:ASACUSA|ASACUSA]] впервые удалось не только получить [[w:Антиводород|антиводород]], но и доставитьпровести его атомыспектроскопический в регион для проведения спектроскопического анализаанализ. Об этом сообщается на сайте центра. Статья ученых появилась в журнале Nature Communications.
 
Антиводород представляет собой связанное состояние [[w:антипротон|антипротона]] и [[w:позитрон|позитрона]]. В эксперименте антипротоны, из замедлителя AD, смешивают с позитронами (антиэлектронами) в специальной ловушке.
Антипротоны при этом охлаждены до 200 кельвинов, а позитроны  — до 40 кельвинов.
В ходе реакции они образуют атомы антиводорода. В работе сообщается о регистрации 80 атомов этого вещества.
 
Это не первый случай получения антиводорода. Впервые атом антиводорода наблюдался в 1995 году в эксперименте SP20 на ускорителе LEAR в [[w:ЦЕРН|ЦЕРНе]].
Антиводород — связанное состояние [[w:антипротон|антипротона]] и [[w:позитрон|позитрона]].
 
В 2002 году сразу два содружества  — [http://hussle.harvard.edu/~atrap/ ATRAP] и [http://athena.web.cern.ch/athena/ ATHENA]  — синтезировали и в течение долгого времени удерживали относительно холодный антиводород в значительных количествах, порядка 50 000 000 атомов. В настоящее время эти группы исследуют [[w:Спектроскопия|спектроскопию]] антиводорода и иные свойства полученного антивещества.
Это не первый случай получения антиводорода.
 
Впервые атом антиводорода наблюдался в 1995 году в эксперименте SP20 на ускорителе LEAR в [[w:ЦЕРН|ЦЕРНе]].
 
В 2002 году сразу два содружества — [http://hussle.harvard.edu/~atrap/ ATRAP] и [http://athena.web.cern.ch/athena/ ATHENA] — синтезировали и в течение долгого времени удерживали относительно холодный антиводород в значительных количествах, порядка 50 000 000 атомов. В настоящее время эти группы исследуют [[w:Спектроскопия|спектроскопию]] антиводорода и иные свойства полученного антивещества.
 
В [[2010 год]]у участники эксперимента ALPHA, проводившегося в CERN, опубликовали статью, в которой заявили, что им удалось не только создать атомы антиводорода, но и удерживать их в специальной ловушке в течение 0,1—0,2 секунды<ref>{{статья|автор=G. B. Andresen et al.|заглавие=Trapped antihydrogen|ссылка=http://www.nature.com/nature/journal/v468/n7324/full/nature09610.html|язык=en|издание=[[Nature]]|год=2010|том=468|страницы=673–676|doi=10.1038/nature09610}}</ref><ref>{{cite news|url=http://www.sciencedaily.com/releases/2010/11/101117141523.htm|title=Antimatter Atoms Stored for the First Time|publisher=[[Science Daily]]|date=17 ноября 2010|accessdate=2010-11-18|language=en}}</ref><ref>{{cite news|url=http://www.rian.ru/science/20101117/297578868.html|title=Физики научились удерживать атомы антивещества|publisher=[[РИА Новости]]|date=17 ноября 2010|accessdate=2010-11-18}}</ref>.
Строка 20 ⟶ 16 :
В [[2011 год]]у это время было увеличено до 17 минут<ref>{{статья|автор=The ALPHA Collaboration|заглавие=Confinement of antihydrogen for 1,000 seconds|ссылка=http://www.nature.com/nphys/journal/v7/n7/abs/nphys2025.html|язык=en|издание=[[Nature Physics]]|год=2011|том=7|страницы=558–564|doi=10.1038/nphys2025}} ({{arXiv|1104.4982v1}})</ref><ref>{{статья|автор=Clifford M. Surko|заглавие=Anti-atoms: Gotcha!|ссылка=http://www.nature.com/nphys/journal/v7/n7/full/nphys2030.html|язык=en|издание=[[Nature Physics]]|год=2011|том=7|страницы=520–521|doi=10.1038/nphys2030}}</ref><ref>{{cite news|url=http://www.rian.ru/science/20110427/368833797.html|title=Физики увеличили в 10 тысяч раз срок жизни атомов антиматерии|publisher=[[РИА Новости]]|date=27 апреля 2011|accessdate=2011-04-27}}</ref>.
 
Теперь учёным впервые удалось не только получить атомы антиводорода, но и провести их спектроскопический анализ. Сложность этой задачи заключается в том, что антиводород аннигилирует (то есть превращается в излучение) от соприкосновения с любой обычной материей. Поэтому для удержания антиводорода используют сильные переменные магнитные поля, мешающие измерению спектра. В новом эксперименте учёным удалось перенести пучко из 80 атомов антиводорода на расстояние 2,7 метра от источника в область, где магнитное поле было уже малым. Это позволило провести спектроскопию антиатомов «на лету».
В 2012 году физики смогли изучить антивещество — атомы водорода удалось продержать в ловушке порядка 1000 секунд.
 
Теперь учёным впервые удалось доставить атомы антиводорода в регион для проведения спектроскопического анализа. Сложность этой задачи заключается в том, что антиводород аннигилирует (то есть превращается в излучение) от соприкосновения с любой обычной материей.
Обычно для управления атомами используют сильное переменное магнитное поле, но в новом эксперименте в регионе измерения поле было крайне малым (регион располагался в 2,7 метра от источника антивещества).
 
По словам учёных, новый результат  — это только первый шаг к изучению спектральных свойств антиводорода. Изучение его спектра станет самой точной на сегодняшний момент экспериментальной проверкой так называемой [[w:CPT-инвариантность|CPT-симметрии]]. Из этой симметрии вытекает, что спектры атомов водорода и антиводорода должны быть идентичны. Малейшее нарушение этой симметрии может означать, что существующие представления о материи неверны.
 
[[Файл:CERN member states .svg|thumb|left|250px|Страны-члены ЦЕРН]]
CERN  — Европейская организация по ядерным исследованиям, крупнейшая в мире лаборатория физики высоких энергий. CERN находится на границе [[Швейцария|Швейцарии]] и [[Франция|Франции]], вблизи [[Женева|Женевы]]. Территория CERN состоит из двух основных площадок и нескольких более мелких. Большой комплекс зданий включает в себя рабочие кабинеты, лаборатории, производственные помещения, склады, залы для конференций, жилые помещения, столовые. Ускорительный комплекс расположен, как на поверхности (старые ускорители Linac, PS), так и под землёй на большой глубине до 100 метров (более современные SPS, LHC).
 
Основной площадкой является территория близ швейцарского городка Мейрин, т.  н. site Meyrin. Другой основной площадкой является территория возле французского городка Превесан-Моэн  — site Prévessin. Более мелкие площадки разбросаны в ближайших окрестностях вдоль подземного кольца, построенного для ускорителя LEP. На территории CERN находится Большой андронный коллайдер (LHC).
 
Соглашение по образованию CERN было подписано в Париже [[29 июня]] − [[1 июля]] 1953 года представителями 12 европейских стран. Организация была образована [[29 сентября]] 1954 года.
Строка 36 ⟶ 29 :
В настоящее время число стран-членов возросло до 20. Кроме того, некоторые страны и международные организации имеют статус наблюдателя, при этом страны-наблюдатели активно участвуют в проектах CERN.
 
В 2012  г. Россия подала заявку на вступление в CERN в качестве ассоциированного участника. Украина в 2013 году также начала процесс вступления в CERN в качестве ассоциированного участника.
 
В CERN постоянно работают около 2500 человек, ещё около 8000 физиков и инженеров из 580 университетов и институтов из 85 стран участвуют в международных экспериментах CERN и работают там временно. Годовые взносы стран-участников CERN в [[2008 год]]у составляют 1075,863 миллионов швейцарских франков (около 990 миллионов американских долларов).
 
В [[2013 год]]у CERN был награжден Золотой медалью Нильса Бора  — наградой Организации Объединённых Наций по вопросам образования, науки и культуры (ЮНЕСКО)  — как пример международного сотрудничества учёных из множества стран мира.
 
[[Файл:Experimental area at CERNs Antiproton Decelerator (AD) Hall.jpg|thumb|left|250px|Экспериментальный зал накопителя AD и экспериментов [[w:ALPHA|ALPHA]], [[w:ASACUSA|ASACUSA]] и [[w:ATRAP|ATRAP]].]]
ASACUSA ({{lang-en|Atomic Spectroscopy And Collisions Using Slow Antiprotons}})  — атомная [[w:спектроскопия|спектроскопия]] и столкновения с использованием медленных антипротонов  — это экспериментальное тестирование [[w:CPT-инвариантность|CPT-симметрии]] методами лазерной спектроскопии антипротонного гелия и микроволновой спектроскопии сверхтонкой структуры антиводорода. Она также измеряет атомные и ядерные сечения антипротонов на предельно низких энергиях. Установка использует пучок медленных антипротонов накопительного кольца [[w:Antiproton Decelerator|Antiproton Decelerator]] международного центра ЦЕРН, была предложена в 1997 году.
 
{{-}}