„Einstein miał rację”: odkrycie, które przybliża nas do rozwiązania zagadki antymaterii

Fizycy od lat starają się odkryć różnice i podobieństwa między tymi dwoma materiałami, aby wyjaśnić pochodzenie wszechświata.

Odkrycie, że antymateria unosiła się w odpowiedzi na grawitację, a nie opadała, całkowicie zakłóciłoby wszystko, co wiemy o fizyce.

Teraz wiem Po raz pierwszy potwierdzono upadek atomów antymaterii. Jednak odkrycie to nie jest naukową ślepą uliczką, ale otwiera drzwi do nowych eksperymentów i teorii. Czy spadają na przykład z tą samą prędkością?

Podczas Wielkiego Wybuchu materia i antymateria musiały się połączyć i zneutralizować, pozostawiając jedynie światło. Dlaczego jest to jedna z największych tajemnic fizyki i odkrycie różnic między nimi jest kluczem do jej rozwiązania.

W jakiś sposób materia zwyciężyła nad antymaterią w tych pierwszych chwilach stworzenia.

Według dr Danielle Hodgkinson, członkini grupy badawczej Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych kluczem może być to, jak reagują na grawitację. CERNw Szwajcarii, jedno z największych laboratoriów fizyki cząstek elementarnych.

„Nie rozumiemy, w jaki sposób materia kontrolowała nasz wszechświat i właśnie to napędza nasze eksperymenty” – powiedział mi.

Większość antymaterii istnieje we wszechświecie jedynie przejściowo. Aby przeprowadzić eksperymenty, zespół CERN musiał zapewnić im stabilność i trwałość.

Profesor Geoffrey Hangst spędził 30 lat na opracowaniu obiektu dla Precyzyjne konstruowanie tysięcy atomów antymaterii z cząstek subatomowych, a następnie przechwytywanie ich i ponowne uwalnianie.

„Okazuje się, że antymateria to najbardziej fascynująca i tajemnicza materia, jaką można sobie wyobrazić” – mówi.

„O ile możemy zrozumieć, możesz zbudować wszechświat taki jak nasz, razem z tobą i mną, składający się wyłącznie z antymaterii” – wyjaśnił mi profesor Hangst.

„Zajęcie się tym tematem jest po prostu inspirujące; „To jedno z najważniejszych otwartych pytań dotyczących tego, czym jest ten materiał i jak się zachowuje”.

Zacznijmy od tego, czym jest materia: wszystko, co istnieje w naszym świecie, składa się z materii, z najmniejszych cząstek zwanych atomami.

Najprostszym atomem jest wodór. Jest to największy pierwiastek tworzący słońce, a atom wodoru składa się z dodatnio naładowanego protonu w środku i ujemnie naładowanego elektronu krążącego wokół niego.

Jeśli chodzi o antymaterię, ładunki elektryczne są odwrotne.

Weźmy antywodór, antymateryjną wersję wodoru, stosowaną w eksperymentach CERN. Zawiera ujemnie naładowany proton (antyproton) w centrum i krążącą wokół niego dodatnią wersję elektronu (pozytonu).