Naukowcy w Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych (CERN) zdołali wytworzyć antywodór, który istniał przez piętnaście minut. Dotąd cząstki antymaterii udawało się utrzymać przez ułamki sekund. Mając antyatomy przez kwadrans, można dokładnie zbadań wszystkie właściwości antymaterii – piszą naukowcy w "Nature Physics". Niewykluczone, że już wkrótce dowiemy się, co sprawiło, że Wszechświat jest zbudowany ze zwykłej materii, a nie z jej lustrzanego odbicia.
Prawa fizyki sugerują, że po Wielkim Wybuchu materii i antymaterii było we Wszechświecie tyle samo. Z czasem jednak ta druga zniknęła i dlatego wszystko, co znamy, składa się z "normalnej" materii. Istnienie antymaterii zostało przewidziane teoretycznie przez fizyka Paula Diraca, który nawet zdobył za to Nobla w 1933 roku. Przypomina ona „zwykłą” materię, ale ma przeciwny ładunek: anty-elektron jest tam naładowany pozytywnie, a anty-proton niesie ładunek ujemny. Anty-wodór to zatem anty-elektron krążący wokół anty-protonu, plus krążący wokół minusa.
Anty-atomy są tworzone w CERN od 1995 roku, ich „żywot” był jednak dotychczas bardzo krótki – szybko anihilowaly je „normalne” atomy. O tym, że naukowcy z CERN po raz pierwszy w historii pochwycili trwałe cząstki antymaterii, informowaliśmy w listopadzie 2010 roku. Ale wówczas zrobili to zaledwie na ułamek sekundy. Najnowsze osiągnięcie jest zatem prawdziwym przełomem.
Antymateria zwykle od razu anihiluje. Co zrobili naukowcy, aby ją zatrzymać? Stworzyli magnetyczną "butelkę", do której wpuszczali antyatomy. Początkowo pułapka wystarczała na 1/5 sekundy, ale wkrótce czas ten udało się wydłużyć 5000 razy. Taki okres pozwala antywodorowi „rozluźnić” się do jego normalnego stanu. Dzięki temu można zbadać jego właściwości.
Atom zjanduje się w normalnym stanie, gdy elektron lub pozytron krąży blisko jądra. Naukowcy tworzą antyatomy w stanie „pobudzonym”, co oznacza, że „orbity” obiegu naładowanych cząstek są duże. - W tym stanie mają więcej energii – wyjaśnia dr Hangst. - Powrót do stanu normalnego zajmuje kilka ułamków sekundy. Jeśli utrzymamy je przez 1000 sekund, mamy pewność, że są w interesującym nas stanie.
Zespół eksperymentu Alpha chce teraz zbadać właściwości antywodoru za pomocą mikrofal, a także sprawdzić jego zachowanie w polu grawitacyjnym. Między innymi po to, by dowiedzieć się, czy to antymateria jest odpowiedzialna za rozszerzanie się Wszechświata (więcej >>>).
- Czy antywodór będzie podlegał tym samym prawom fizyki? To proste pytanie, ale bardzo doniosłe – mówi dr Hangst. Jeśli antymaterii było na początku tyle samo, ale zniknęła, to ciągle w naszym modelu Wszechświata brakuje wyjaśnienia, dlaczego tak się stało.
(ew/bbc/polskieradio.pl)
