Astronomia
W CERN-ie rozpoczynają się nowe eksperymenty grawitacyjne antymaterii

Chociaż fizycy potrafią już wytwarzać antymaterię w akceleratorach znajdujących się w ośrodku CERN, to jednak wciąż nie odkryliśmy jej największych tajemnic.

Każdy z nas wie, że dwa obiekty o różnej masie, spadające na Ziemię w warunkach próżni, dotrą do niej w tej samej chwili. Niestety, wciąż nie wiemy, czy podobnie dzieje się to w przypadku antymaterii. Tę smutną rzeczywistość mają odmienić dwa ważne eksperymenty o nazwie ALPHA-g i GBAR, które zostaną przeprowadzone w ośrodku leżącym pod szwajcarską Genewą.

W trakcie nich fizycy zamierzają wytworzyć naturalne atomy antywodorowe. Uzyskają je, pobierając antyprotony ze spowalniacza antyprotonów, a następnie powiążą je z pozytronami pozyskanymi ze źródła sodu-22. Wytworzone antywodory zostaną umieszczone w akceleratorze ALPHA-g, gdzie znajdą się tam w pułapce magnetycznej. Z pomocą świateł lasera oraz mikrofal zostaną zmierzone ich wewnętrzne struktury, porównując je ze zwykłymi atomami wodoru. Po wykonaniu eksperymentu, nastąpi naturalna anihilacja antywodorów.

Tymczasem w eksperymencie GBAR naukowcy planują wykorzystać antyprotony wyprodukowane przez pierścień zwalniający ELENA oraz pozytony uzyskane z małego akceleratora do produkcji jonów antywodorowych, zbudowanych z jednego antyprotonu i dwóch pozytonów.

Eksperymenty będą polegały na schłodzeniu do temperatury zaledwie ok. 10 mikrokelwinów jonów antywodorowych i, tym samym, ich unieruchomieniu, a następnie wybicia z nich z pomocą światła lasera jednego pozytonu, prowadząc do zmiany ich w antyatomy. Ostatecznie zostaną one uwolnione z pułapki, aby spadły na powierzchnię z wysokości ok. 20 centymetrów. Naukowcy będą bezustannie obserwowali ich zachowanie w nadziei, że wygrają z czasem.

Oba eksperymenty mają zaowocować poszerzeniem naszej wiedzy na temat antymaterii i jej interakcji z ziemską grawitacją. Odkrycie jakiejkolwiek różnicy między zachowaniem antymaterii a materią, w związku z grawitacją, może wskazywać na kwantową teorię grawitacji i być może rzucić światło na to, dlaczego Wszechświat wydaje się być zbudowany z materii, a nie z antymaterii.

Źródło: GeekWeek.pl/Phys.org / Fot. CERN