Connect with us

Znanost

Fizika

CERN: Objavljeni su prvi rezultati mjerenja emisije svjetla atoma antimaterije

Izvor: sciencealert.com, Foto: CERN

CERN: Objavljeni su prvi rezultati mjerenja emisije svjetla atoma antimaterije

Nakon dva desetljeća pokušavanja, fizičari u CERN-u objavili su prve rezultate mjerenja emisije svjetla atoma antimaterije, otkrivajući da je atom antivodika točna zrcalna slika atoma vodika.

Rezultat, koji konačno potvrđuje ono što je odavno pretpostavljeno zakonima fizike, otvara novi način testiranja Einsteinove posebne teorije relativnosti, a može nam pomoći odgovoriti na jedan od najvećih misterija moderne fizike – zašto u svemiru postoji mnogo više materije od antimaterije?

“Ovo predstavlja povijesnu točku u višedesetljetnim nastojanjima za stvaranjem antimaterije i njezine usporedbe s materijom,” teorijski fizičar Alan Kostelecky sa Sveučilišta u Indiani, koji nije bio uključen u studiju, rekao je za NPR.

Zakoni fizike predviđaju da za svaku česticu regularne materije, postoji i antičestica. Tako za svaki negativno nabijeni elektron postoji pozitivno nabijen pozitron. To znači da za svaki regularni atom vodika, postoji atom antivodika i baš kao što se atom vodika sastoji od elektrona vezanog za proton, atom antivodika sastavljen je od antielektrona (ili pozitrona) vezanog za antiproton.



Ako antičestica dođe u dodir s česticom materije, one će se međusobno anihilirati, oslobađajući energiju u obliku svjetlosti. Ta činjenica stvara prilične probleme. Fizičarima je gotovo nemoguće pronaći antimateriju u prirodi, zbog prevladavajuće količine materije. Fizikalni modeli sugeriraju da je jednaka količina čestica materije i antimaterije nastala u trenutku Velikog praska, no ne bi li se tada čestice materije i antimaterije međusobno anihilirale?

“Nešto se dogodilo, neka mala asimetrija koja je omogučila količini materije opstanak, a mi jednostavno nemamo dobru ideju koja to u ovom trenutku može objasniti,” govori dio tima, Jeffrey Hangst, član ALPHA eksperimenta u CERN-u u Švicarskoj. To bi se uskoro moglo promijeniti, jer su po prvi put znanstvenici uspjeli izmjeriti svjetlo koje atom antivodika emitira izložen laseru i usporedili ga sa svjetlom atoma vodika.

Taj pothvat predstavlja prvu dovoljno dugu kontrolu nad atomom antivodika da se izravno izmjeri ponašanje atoma i usporedi s atomom vodika. “Uporaba lasera radi promatranja tranzicije u atomu antivodika i usporedba s vodikom omogućuje nam vidjeti drže li se istih zakona fizike, što je i oduvijek bio ključni cilj istraživanja antimaterije,” rekao je Hangst u priopćenju. Budući da je nemoguće naći česticu antivodika u prirodi, iako je vodik najzastupljeniji element u svemiru, znanstvenici moraju sami proizvoditi antivodikove atome.

Tijekom proteklih 20 godina, ALPHA tim otkrio je kako proizvesti dovoljan broj antivodikovih atoma kako bi ih proučavali, tehnikom koja im omogućuje stvaranje oko 25.000 atoma antivodika svakih 15 minuta, uspjeli su zadržati oko 14. Prijašnje metode uspijevale su zadržati samo 1.2 atoma antivodika svakih 15 minuta.

Ove zarobljene čestice tada se raznose laserskom svjetlošću kako bi prisiliti svoje pozitrone na “skok” s niže razine energije na višu. Kako se pozitron vraća na nižu razinu energije, svjetlo koje se oslobađa moguće je izmjeriti.

Tim je otkrio da atom antivodika emitira isti svjetlosni spektar kao i redovni atom vodika podvrgnut istom ispitivanju. “Odavno se mislilo da je antimaterija točan odraz materije, a mi prikupljamo podatke koji ukazuju da je to zaista istina,” rekao je Tim Tharp, član ALPHA tima, za Gizmodo.

Ovaj rezultat u skladu je sa standardnim modelom fizike elementarnih čestica, koji predviđa da će vodik i antivodik imati određene identične karakteristike, ali sada fizičari imaju priliku testirati još više emisija spektra pomoću različitih vrsti lasera.

“Odgovor na zašto posebna relativnost zahtijeva antimateriju da zrcali materiju uključuje puno matematike. Ukratko, ako taj odnos zrcaljena nije istinit, onda osnovna ideja iza posebne teorije relativnosti ne može biti točna,” rekao je Adrian Cho za časopis Nature.

Ali ako se materija i antimaterija ne odražavaju – ako antimaterija ne slijedi iste zakone fizike kao materija – postojeći modeli Velikog praska biti će manjkavi. Samo neke od mogućnosti koje ovaj eksperiment otvara jest i priliku da se odgovori na pitanje zašto je materija izbjegla totalnu anihilaciju.

“Mi smo stvarno presretni što konačno možemo reći da smo to učinili,” rekao je Hangst. “Za nas to je stvarno velika stvar.”

Istraživanje je objavljeno u časopisu Nature.

Tražili ste na googlu:

aktualnosti iz fizike, najnovije iz sveta fizike

"Stvari su mjerilo vida, a san je njihova sjena," Tin Ujević.

36 komentara

36 Comments

  1. Mario Kralj

    prosinac 20, 2016 kod 4:33 pm

    Super

  2. Javor Klem

    prosinac 20, 2016 kod 4:38 pm

    Eto super, sad su se deseci milijardi eura isplatili.

    • Selvin Ziberi

      prosinac 20, 2016 kod 4:57 pm

      Trebalo je to Vatikanu uplatiti 😉

    • Javor Klem

      prosinac 20, 2016 kod 6:13 pm

      Joj kak si me spalio, baš bi pametnica.

    • Dino Alberini

      prosinac 20, 2016 kod 7:31 pm

      Genije, koristiš računalo i internet, sva tehnologija koju vidiš oko sebe je direktna posljedica istraživanja fizike elementarnih čestica, generirajući tisuće milijardi eura prometa. Ali treba malo mozga za povezati, tu ti pare ne pomažu.

    • Javor Klem

      prosinac 20, 2016 kod 7:32 pm

      Jeste CERN mi je napravio računalo i internet. Bravo. I ne računalo i internet nisu posljedica istraživanja elementarnih čestica, malo knjigu u ruke pa se educirati.

    • Javor Klem

      prosinac 20, 2016 kod 10:07 pm

      Da znam da se na tom mjestu razvio internet (medu ostalima), ali to i dalje nema veze s tim što ti pričaš.

    • Dino Alberini

      prosinac 20, 2016 kod 10:08 pm

      Glede računala, sva elektronika ti radi na principima kvantne mehanike.

    • Javor Klem

      prosinac 20, 2016 kod 10:10 pm

      Kvatna računala rade po tom principu, ona koja ja i ti koristimo, ARPANET i WWW ne rade po tom principu. Dakle tvoja poanta je da si pročitao neki članak i sad misliš da si genije s netočnim/polutočnim informacijama ili?

    • Dino Alberini

      prosinac 20, 2016 kod 10:24 pm

      Ne govorim o kvantnim računalima nego o običnom tranzistoru, genije.

    • Javor Klem

      prosinac 20, 2016 kod 10:35 pm

      To što su neka saznanja korištenja u razvoju tranzistora nema nikakve veze sa bacanjem desetaka milijardi eura na projekt koji je otkrio “magične” neutrine koji putuje brže od brzine svjetlosti i koji je detekirao tragove čestica koje su postojale prije 15 milijardi godina i nemaju nikakvu uporabu u trenutnom svijetu. Ako par tisuća akademskih i znanstvenih uhljeba želi svoj preskupi hobi neka si ga sami plate, a novci poreznih obveznika bi se trebali koristit na stvari od javne koristi. Ako ćemo već na znanost trošit toliko novca mogli bi smo konačno počet gradit torijske reaktore ili razvijat efikasnije baterije, onkološka istraživanja ili desetke drugih konkretnih tehnologija koje imaju korisnu primjenu.

    • Dino Alberini

      prosinac 21, 2016 kod 5:14 am

      Stvarno si tvrd. Na stranu što ne postoje “neutrini koji idu brže od svjetlosti”, to što nešto nema trenutnu primjenu ne znači da jednog dana neće imati. Tehnologija potrebna da se takav akcelerator napravi je direktno primjenjiva i primjenjuje se u transportu i medicinskoj dijagnostici, a to je samo početak. Apsurd tvojeg pitanja je najbolje ilustrirao Faraday, kad su ga pitala kakva je korist od njegovih istraživanja i otkrića a on ih je pitao “Kakva je korist od tek rođene bebe?”. Nitko s više od pol mozga si ne postavlja takva pitanja jer je svima poznato ovo što sam naveo. Proguglaj “cern spinoff technology” i ne blamiraj se dalje.

    • Javor Klem

      prosinac 21, 2016 kod 11:19 am

      Znam da da takvi netrini ne postoje, to nije spriječilo velike znanstvenike da prije god-2 objave kako su ih otkrili (jesu povukli to), valjda zbog PRa jer su se ljudi počeli pitat što više rade tamo. A što se tiče spinoff tehnologija one bi bile posljedica bilo kojeg projekta te razine, nisu ekluzivno vezani za LHC. Nego da te pitam koliko milijardi eura su Faraday ili Tesla koštali porezne obveznike? Što se tiče bozona, neutrina i antimaterije kad budemo u situaciji da sagradimo USS Enterprise pa warpamo po svemiru onda će imat smisla ta istraživanja, do onda ima puno važnijih prioriteta u znanosti i tehnologiji koji ne dobivaju 1% resursa koje CERN dobiva.

    • Ivana Kovač

      prosinac 21, 2016 kod 5:34 pm

      Lijepo ti je čovjek objasnio da se antimaterija koristi u medicini a sva fizika u tranzistorima proizlazi iz saznanja koja su dobivena iz ovakvih akceleratora. Istraživanje strukture materije uz pomoć tih strojeva omogućava bolje materijale od kojih je napravljeno sve, od čipa do Airbusa 380. Zato je u Trstu napravljen sinkrotron koji odlično radi, a Švicarci su jako ponosni na LHC i ne postavljaju pitanja o njegovoj svrsishodnosti, bar ne oni obrazovani, vjeruj mi.

    • Dino Alberini

      prosinac 21, 2016 kod 5:37 pm

      Bolje baterije, bolja metalurgija, supravodljivost, zračni promet, maglev, brža računala, ali ti i dalje ne kužiš, zar ne?

    • Javor Klem

      prosinac 21, 2016 kod 6:04 pm

      Da bi se proizvelo 250g antimaterije treba 2, 5 milijarde godina i nemamo je kako skladištit, tako da ivana ne lupaj o čemu nemaš pojma. Nego i dalje nisam dobio odgovor što nam je donijelo 30 milijardi eura potrošeno na LHC.

    • Dino Alberini

      prosinac 22, 2016 kod 7:05 am

      Antimaterija, pozitroni korišteni u medicinskoj dijagnostici, se dobivaju iz izotopa, ali ti trebaju mjerenja da bi saznao kako se ponašaju. Magneti i supravodljivi materijali imaju primjenu također u medicinskoj dijagnostici ali i u transportu, komunikacijama, senzorima itd. Kao što si lijepo naveo, tu su i kvantna računala koja će možda profitirati od toga, mi ne možemo unaprijed znati, ali glavna je stvar to što možemo otkriti kako je svemir nastao. Jasno mi je da prizemnom biću poput tebe to ne znači ništa, ali najpametniji ljudi na planeti se ne slažu s tobom.

    • Javor Klem

      prosinac 22, 2016 kod 8:37 am

      Dečko oladi malo, pošto si očito prekograničen da shvatiš koncepte kao što su odnos uloženo-dobivno, prioriteta, korisnosti, oportunitetnog troška ili u krajnjem slučaju moralnog trošenja javnog novca očito je da nisi ni približno toliko pametnim koliko se želiš prikazati. A pošto trabunjaš o otkrivanju toga kako je svemir nastao (što CERN sigurno neće napravit, niti može) odjebi s facebooka i prihvati se fizike ili barem plati taj hobi svojim novcem.

    • Ivana Kovač

      prosinac 23, 2016 kod 11:59 am

      Dino je u pravu, da ne donosi zaradu, ne bi se švicarci time bavili. A ti si fizičar ili ekonomist?

    • Javor Klem

      prosinac 23, 2016 kod 5:43 pm

      švicarci financiraju manji dio LHCa. Nije mi jasna ta sektaška odbojnost prema bilo kakvom upitu ili kritici upučenoj znanosti. Lijepo sam pitao koja je korist LHCa da se na njega potrošilo 30 milijardi eura + oportunitetni troškovi koji su puno veći. Jedini odgovor koji sam dobio je nabrajanje tehnologija koje su postojale prije dotičnog LHCa tako da logično ne mogu biti njegova posljedica.

    • Javor Klem

      prosinac 23, 2016 kod 5:48 pm

      No da objasnim jednostavnim riječnikom pojmove koje sam gore naveo. Odnos uloženo – dobiveno znamo svi kakav je i izgleda da LHC nije napravio ništa da opravda ogromne troškove (i sva tehnička unaprijeđenja koja su ostvarena tokom njegove gradnje nisu ekskluzivna za CERN . Oportunitetni trošak – uzevši u obzir sav novac, sve resurse i radno vrijeme desetaka tisuća ljudi uloženo u taj projekt dolazimo do zaključka da je niz korisnijih projekata mogao bit provedem umjesto da se baca novac na nečiji hobi. Moralno trošenje javnog novca – isto vrlo samoevidentan pojam. Ljude se oporezuje i njihov novac se uporno upumpava u projekt koji nema nikakve praktične koristi, a ako ikad bude imao vjerojatno neće biti za njihova života. Ne znam kako je za tebe, ali meni država ne financira hobije koji bi imali veće praktične koristi za društvo od LHCa.

    • Javor Klem

      prosinac 23, 2016 kod 5:56 pm

      I za kraj prioritet. Spomenio sam torijske elektrane i razvijanje boljih baterija. Dakle par stvari koje vjerojatno nisi znala. SAMO u EU godišnje umire 500 000 ljudi od posljedica bolesti uzrokovanih ispušnim plinovima i milijuni oboljevaju što naravno smanjuje njihovu kvalitetu života, produktivnost i stvara ogromne troškove za društvo. Nije li logičnije, a i moralnije desetke milijardi dolara i milijune radnih sati znanstvenika i inženjera uložiti u razvoj i izgradnju elektrana koje će koristiti vrlo jeftino i dostupno gorivo i koje će biti sigurne kako za ljude tako i za okoliš. Na to se naravno nadovezuje korištenje te čiste i jeftine energije u industriji i automobilima. Posljedica toga bilo društvo u kojem godišnje NEĆE umirati 500 000 ljudi i milijuni se neće razboljevati (opet ponavljam to su brojke samo za EU). Onda logički razmislimo što nam to donosi u ekonomskom smislu – smanjene troškove kupnje energenata, smanjene troškove uzrokovane oštećenjem okoliša, smanjene troškove zdravstvenog sustava i naravno zdravije, zadovoljnije i produktivnije stanovništvo. Multiplikativni efekt svih tih promjena bi doveo do tolikih ušteda (a i onih uzrokovnih drugim projektima koji su prioritetniji od LCHa) da poslije toga ne bi bilo problema za uložiti 30 eura milijardi za CERN. Ali eto onda nekom porezni obveznici nebi plačali hobije i Dino i slični nebi mogli pametovat i glumit lažnu superiornost po internetu.

    • Javor Klem

      prosinac 23, 2016 kod 6:06 pm

      https://www.quora.com/Do-you-consider-CERNs-LHC-a-waste-of-money-Why-or-why-not – pročitaj i colapsed answer ovdje ima vrlo dobrih argumenata.

    • Dino Alberini

      prosinac 25, 2016 kod 3:28 pm

      Na stranu gluposti koje si nadrobio u naletu žešćeg neznanja, što ti je trebalo spominjanje torijskih elektrana? Pa mogao si onda nastaviti sa nabrajanjem tema za MIšakove emisije, jedino ne znam što radiš na ovom portalu.

    • Javor Klem

      prosinac 25, 2016 kod 3:44 pm

      Da nisi retardian kao što jesi znao bi da torijske elektrane postoje od 50ih i da indija gradi desetke reaktora upravo zbog cijene i manjeg zagađenja. I da nisam vidio da si napisao i jedan argument samo glumataš i pametuješ što ti baš i ne ide. I ne samo da si glup nego si gori od najzadrtijh religijskih kultova, na samo propitkivanje “znanstvene” dogme skačeš kao podivljali pas.

  3. Rikard Mrmić

    prosinac 20, 2016 kod 5:03 pm

    Bomba nad bombama. I koliko antimaterije razvija energije za izbrisat npr juznu ameriku?

    • Dino Alberini

      prosinac 20, 2016 kod 7:39 pm

      A nije ti pala na pamet medicinska dijagnostika? Odmah bomba? Si kad čuo da je netko napravio bombu od antimaterije?

    • Rikard Mrmić

      prosinac 20, 2016 kod 7:46 pm

      A od cega nije napravljena bomba? A kad mi ubacis antimateriju u organizam ostane samo malo prasine i temperatura u prostoriji skoci za koji stupanj? Ili sam sto krivo shvatio?

    • Dino Alberini

      prosinac 20, 2016 kod 10:04 pm

      Pa nije napravljena od antimaterije garantirano. A u dijagnostici se koriste beznačajno male količine proizvedene iz izotopa, mislim fluora. Ovo su fundamentalna istraživanja čija se primjena tek treba otkriti.

    • Muhamed Mutap

      prosinac 21, 2016 kod 10:19 am

      Procitajte knjigu anđeli i demoni od den brauna,, koja govori o antimateriji,, valjda je utemeljena na nekim naucnim osnovama,,
      Kazu da bi kapljica te antimaterije bila dovoljna za atomsku,,
      Jer je ta anihilacija ustv eksplozija kad dodje do dodira antimaterija sa zrakom

    • Dino Alberini

      prosinac 22, 2016 kod 7:07 am

      A u čemu ćeš je držati?

  4. Dzanan Mici

    prosinac 20, 2016 kod 7:45 pm

    Previse zadirete u prirodu progutace vas u jednom zalogaju samo je pitanje vremena

  5. Filip Kralj

    prosinac 20, 2016 kod 9:55 pm

    ovi komentari dole o bombama i “zadiranje” u prirodu daju mi nadu da ćemo osvojiti sve medalje na sljedećim Paraolimpijskim igrama

  6. Nikola

    prosinac 21, 2016 kod 9:28 am

    Sada mogu mirno spavati.

  7. Elvis Dessardo

    prosinac 21, 2016 kod 8:49 am

    Prasak još traje….

Ostavi komentar

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Nužna polja su označena s *

Više u Fizika

Popularno

Na Vrh