Mes gyvename visatoje, sudarytoje iš materijos. Fizikai nori sužinoti, kodėl materija pakeitė jos antimedžiaginį dvynį, ir šią savaitę ALPHA bendradarbiavimas CERN žengė žingsnį arčiau paslapties išsiaiškinimo.
ALPHA, tarptautinis bendradarbiavimo eksperimentas, įkurtas 2005 m., Buvo skirtas antigeno dalelėms sugauti ir išmatuoti specialiai sukurtu eksperimentu. Jis renkasi ten, kur liko jo pirmtakas, ieškantis antimaterinių medžiagų, ATHENA. Didžiausias dėmesys skiriamas antivandeniliui, nes vandenilis yra labiausiai paplitęs elementas visatoje, o jo struktūra yra ypač gerai žinoma mokslininkams.
Kiekvienas vandenilio atomas turi vieną elektroną, kuris skrieja aplink jo branduolį. Šviečianti šviesa atomais sužadina elektroną, sukeldama šuolį į orbitą toliau nuo branduolio, kol ji atsipalaiduoja ir grįžta į savo poilsio orbitą, spinduliuojančią procesą. Yra žinomas šios skleidžiamos šviesos dažnio pasiskirstymas; jis buvo tiksliai išmatuotas ir mūsų visatoje, sudarytoje iš materijos, būdingas tik vandeniliui.
Pagrindinė fizika diktuoja, kad vandenilio antimedžiaginiai dvyniai, antihidrogenas, turėtų būti vienodai atpažįstami, turint identišką spektrą. Tai yra, jei viskas, ką žinome apie dalelių fiziką, yra teisinga. Pagrindinis ALPHA grupės tikslas yra užfiksuoti ir išmatuoti antivandenilio spektrą.
ALPHA atliko pirmuosius kuklius antihidro kiekio matavimus. ALPHA aparate antigenas yra įstrigęs magnetų išdėstymu, kuris veikia atomų magnetinį lauką. Mikrobangų bangos, pritaikytos tam tikram dažniui, nukreiptam į šiuos antivandenilio atomus, nukreipia jų magnetinę orientaciją, išlaisvindamos. Išlaisvintas antivandenilis susitinka su vandeniliu, kai jis išsiskiria ir abu sunaikina vienas kitą, paliekant gerai žinomą modelį dalelių detektoriuose, supančiuose aparatą.
Aparatas užfiksavo elektronų šokinėjančių orbitų, esančių antivandenilio atome, po to, kai mikrobangų spinduliuotė pakeitė jo vidinę būseną. Rezultatas dar labiau įrodo ALPHA požiūrio pagrįstumą, parodydamas, kad aparatas turi pakankamai kontrolės ir jautrumo, kad galėtų sėkmingai atlikti eksperimentą, kuriam jis buvo skirtas. Ateityje ALPHA daug dėmesio skirs savo mikrobangų matavimų tikslumui, kad lazeriais būtų atskleistas antihidrogeno spektras.
Įspūdingų rezultatų buvo sunku pasiekti, nes antihidrogeno gamtoje nėra. Jis pagamintas ALPHA aparate iš antiprotonų, kurie patys gaminami Antiproton Decelerator, ir pozitronų iš radioaktyvaus šaltinio. Ir jis turi turėti pakankamai žemą energijos lygį, kad galėtų likti įstrigęs matavimams. Bet tai veikia ir gali tiesiog suteikti fizikams raktą, kurio jiems reikia norint suprasti ankstyvosios visatos paslaptį.
Šaltinis: CERN
