CERN определяет цвет антиматерии

CERN определяет цвет антиматерии

Современная физика немного расплывчата в самые ранние моменты Вселенной, но наши величайшие мыслители предполагают, что Вселенная была в одинаковой степени материей и антиматерией в самом начале. Однако мы все имеем дело, и никто не уверен, почему антиматерия настолько редка сейчас. В рамках усилий по лучшему пониманию антиматерии исследователи из ЦЕРН провели эксперименты по изучению «цвета» антиводорода. Пока это выглядит удивительно, как версия вопроса.

Трудно изучать антиматерию, потому что все, что вы использовали для хранения и анализа, состоит из материи. Когда антиматерия и материя контактируют, они уничтожают и производят энергию. Тем не менее, команда проекта ALPHA в CERN хорошо работает над созданием и захватом антиматерии. Эта группа была первой, кто в 2010 году выпустил и содержал атомы антиводорода. Теперь исследователи провели спектроскопические исследования этих частиц, чтобы увидеть, имеют ли они различные оптические свойства, чем обычные вещества.

Команда использовала антипротонный замедлитель для захвата антивещества от столкновения протонов с металлическим блоком. Замедление замедляет энергию частиц, приостанавливая их в магнитном поле. Это единственный эффективный способ хранения антивещества, чтобы он не соприкасался с нормальной материей. Антипротоны спаривались с позитронами (антивеществом аналога электрона), чтобы сделать их более устойчивыми анти-водородными атомами. Эта работа началась в 2016 году с очень простых спектроскопических измерений атомов. На этот раз сканирование в 100 раз точнее.

Ученые смогли измерить спектр антиводорода, движущегося из состояния с наименьшей энергией в возбужденное состояние (известный как переход от 1S до 2S). Это важно, потому что измерение регулярного водорода, движущегося от 1S до 2S, является наиболее точно известным номером в физике - число пробегает до 15 знаков после запятой. Если есть какая-то разница между антиводородом и водородом, мы бы знали. Однако команда не обнаружила никаких изменений. Переход от водородосодержания имеет те же спектроскопические показания, что и до 12 знаков после запятой, что, насколько ЦЕРН может продвигать свои инструменты.

Идеальным результатом было бы существенное различие между двумя показаниями. Это привело бы ко многим другим направлениям исследований, которые могли бы определить, почему мы сделаны из материи. Это по-прежнему важное продвижение, которое может указывать на нас в правильном направлении. Точность анализа антивещества становится все лучше. Если есть разница между ними, мы можем быть близки к ее поиску.