В ЦЕРН успяха да задържат атоми антиматерия

За първи път физиците създадоха ефективен начин да получават и в течение на достатъчно дълго време да задържат частици антивещество – атоми антиводород, които за разлика от атомите на „нормалния“ водород се състоят не от протони и електрони, а от антипротони и позитрони, се казва в статия на участниците в експеримента ALPHA, публикувана в сп. Nature, съобщава РИА Новости.

Проблемът за антиматерията, а по-точно – отсъствието й във Вселената, е една от основните загадки за съвременните физици. В резултат на Големия взрив във Вселената трябва да са възникнали еднакво количество материя и антиматерия, но по неизвестни причини антиматерията е изчезнала. Изследването на атомите на антиводорода ще помогне на физиците да разберат в какво се състои загадъчната „уязвимост“ на антиматерията, която е довела до изчезването й.

„По причини, които никой не знае, природата е изключила възможността за съществуване на антиматерията. Затова за нас това е и награда, и отчасти изненада – да гледаме нашия уред и да знаем, че в него има стабилни неутрални атоми антиматерия“, казва ръководителят на експеримента ALPHA Джефри Хангст от датския Aarhus university.

Участниците в този експеримент, който се провежда в ЦЕРН, създават способ за получаване и съхраняване на „студени“ атоми антиводород, което открива пътя за изследване на антиматерията, за търсенето на нейните разлики от обичайната материя.

Първите античастици – антиподите електрони и позитрони, са открити през 1930 г., през 1955 г. учените успяват да получат античастицата на протона – антипротон. Но опитите да бъдат „събрани“ в атом антиводород дълго време нямат успех.

Едва в средата на 1990 г. учени от ЦЕРН успяват да получат първите десет атома антиводород в резултат на взаимодействие лъчи антипротони и позитрони в ускорителя LEAR. Веднага след възникването атомите антивещество изчезват в резултат на анихилацията с обикновеното вещество.

Задържането на неутралните атоми антивещество е значително по-трудно, отколкото отделни частици, тъй като те нямат електрически заряд и не могат да се задържат в електромагнитно поле.

Авторите на изследването разработват специално устройство-капан, в който се създава много мощно и сложно по конфигурация магнитно поле, което не позволява на атомите антиводород да се срещат с обикновеното вещество и да анихилират.

Физиците показват, че атомите антиводород могат да съществуват в „капана“ около една десета от секундата – това е достатъчно дълъг срок, за да се изследват свойствата на антиматерията, например да се получи нейният спектър.

По спектъра учените ще могат да определят дали се съхранява симетрията между материя и антиматерия по заряда, пространствените координати и по време, т.нар. CPT симетрия. Тази симетрия е една от основите на съвременните физични теории – Стандартния модел.

Ако спектрите на водорода и антиводорода не са идентични, това ще свидетелства за нарушаване на симетрията, което може да се окаже „ахилесовата пета“ на антиматерията.