Connect with us

Znanost

Fizika

Uspješno proizvedeni i zarobljeni atomi antimaterije

Na eksperimentu ALPHA, koji se provodi u CERN-u, došlo je do uistinu značajnog napretka u razvoju tehnike za otkrivanje jedne od najvećih pitanja o građi svemira: postoji li razlika između materije i antimaterije?

U članku objavljenom u znanstvenom časopisu Nature today, objavljeni su rezultati uspješne suradnje, prema kojima su na CERNU uspješno dobiveni i zarobljeni atomi antivodika. Ovaj napredak otvara put razvoju novih metoda preciznih mjerenja antivodika, zbog čega će znanstvenici biti u mogućnosti usporediti čestice materije i antimaterije.

Antimaterija, odnosno nepostojanje iste, ostaje jedna od najvećih znanstvenih tajni. Čestice materije i antimaterije u biti su jednake, razlikuje ih samo suprotan naboj što uzrokuje njihovo poništavanje prilikom sudara. Za vrijeme Velikog praska trebale su nastati jednake količine materije i antimaterije. Međutim, prema našim trenutnim saznanjima, naš je svijet pretežno načinjen od materije, a antimaterija kao da je nestala. Ne bi li objasnili što joj se dogodilo znanstvenici koriste širok raspon metoda za proučavanje razlike u svojstvima čestica materije i antimaterije. Cilj je otkriti mogu li najmanje razlike u njihovim svojstvima dovesti do rješenja ove zagonetke.

Jedna od tih metoda zasniva se na jednom od najpoznatijih sustava fizike: atomu vodika. Atom vodika sastoji se od jednog protona i jednog elektrona. Cilj istraživanja je otkriti ponaša li se antivodik, inače sastavljen od jednog antiprotona i jednog antielektrona, jednako kao i vodik. CERN je jedini laboratorij na svijetu koji se može pohvaliti pogonom za istraživanje niskoenergetskih antiprotona. Program proučavanja antivodika nije nova stvar. Još 1995. godine. na CERN-u je proizvedeno prvih devet umjetnih atoma antivodika. Potom, 2002. godine rezultati eksperimenata ATHENA i ATRAP dokazuju mogućnost masovne proizvodnje antivodika što je i dovelo do preciznih mjerenja svojstava antivodika. Novi rezultati eksperimenta ALPHA samo su najnoviji korak na ovom dugogodišnjem istraživanju.

Bez obzira na činjenicu da se atomi antivodika na CERN-u proizvode u vakuumu, oni su i dalje okruženi normalnom materijom. Pošto znamo kako se materija i antimaterija međusobno poništavaju, životni vijek antivodika izuzetno je kratak. Ipak, on se može i produljiti primjenom jakih i kompleksnih magnetskih polja. Atomi antivodika ne mogu doći u doticaj s materijom jer ostaju zarobljeni u takvim poljima. Eksperiment ALPHA je pokazao kako je moguće na ovaj način održati atom antivodika na životu gotovo jednu desetinku sekunde, što i dalje nije nužno dovoljno za provedbu detaljnih mjerenja. Od nekoliko tisuća anti atoma proizvedenih tijekom ovog eksperimenta, svega 38 je preživjelo dovoljno dugo da bi se mogla izvršiti mjerenja.

“Zbog razloga koje danas nitko ne može razumjeti, priroda je odbacila antimateriju. Upravo je zato toliko zadivljujuće promatrati ALPHA uređaj i znati kako sadrži stabilne, neutralne atome antimaterije”, navodi Jeffrey Hangst sa sveučilišta Aarhus u Danskoj, inače glasnogovornik suradnje ALPHA. “To nam je ujedno i velika inspiracija i motiv za još marljiviji rad ne bi li otkrili skriva li antimaterija neke tajne.”

Još jedan od značajnijih napredaka na programu istraživanja antimaterije u CERN-u, rezultati eksperimenta ASACUSA poslužili su kao osnova za razvoj novog pristupa proizvodnji atoma antivodika. U članku koji će uskoro biti objavljen u znanstvenom časopisu Physical Review Letters, znanstvenici će objasniti kako atome antivodika proizvode pomoću tzv. “Cusp” zamke. Radi se o osnovnom preduvjetu za proizvodnju zrake. U ASACUSA planiraju danji razvoj ove tehnike ne bi li došli do zrake dovoljnog intenziteta, koja će poživjeti dovoljno dugo za provedbu preciznih mjerenja.

“Uz dvije alternativne metode proizvodnje i proučavanja atoma antivodika, antimaterija neće još dugo moći od nas skrivati svoja intrigantna svojstva”, navodi Yasunori Yamazaki s japanskog RIKEN znanstvenog centra te član ASACUSA suradnje. “Iako nas čeka još mnogo posla, sretni smo zbog uspjeha tehnike koju smo razvijali. Ovdje se radi o uistinu važnom napredku na području istraživanja antimaterije, koje je ujedno i veoma važan dio širokog spektra istraživanja koja se provode na CERN-u”, navodi Rolf Heuer generalni direktor CERN-a.

Izvor: CERN

Tražili ste na googlu:

antimaterija, antimaterija cern

Life is a sexually transmitted disease and there is a 100% mortality rate.

Ostavi komentar

Ostavi komentar

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Obavezna polja su označena sa *

Više u Fizika

Popularno

Advertisement

Pratite nas na Fejsu

Na Vrh