ЦЕРН охлади антиматерия с лазер за първи път

Учените от ЦЕРН за първи път използваха лазери за охлаждане на антиматерията, съобщава "Ню Атлас", цитиран от БГНЕС. Стъпката може да помогне за разкриването на някои от тайните на това странно вещество, включително защо не е унищожило Вселената скоро след Големия взрив.

За разлика от неуловимата тъмна материя, антиматерията е малко по-осезаема за нас, тъй като успешно е изолирана, произведена и изследвана през последните години. По същество това е просто нормална материя с противоположен електрически заряд, което означава, че ако антиматерията и материята се докоснат, те се унищожават взаимно в прилив на енергия.

Това, разбира се, я прави трудна за съхранение и транспорт, камо ли за изучаване. През последното десетилетие учените от ЦЕРН разработват все по-добри и по-добри контейнери, които използват електромагнетизъм, за да поддържат антиматерията замразена във вакуум за по-дълги периоди от време - от части от секундата и няколко минути до повече от една година. Това позволява на учените да я изучават по различни начини, като спектъра й и как реагира на гравитацията. Основната цел на всичко това е да се изследва дали електрическият заряд е единствената разлика между материята и антиматерията.

Но тези изследвания се натъкват на друг проблем, освен тенденцията й да унищожава всичко: температурата на антиатомите. Така че за новото проучване изследователи от проекта ALPHA на CERN са охладили атоми на антиводорода с помощта на лазери. Тази техника на охлаждане често се използва за обикновени материи, но никога преди това не е била прилагана при антиматерия. Атомите (или антиатомите) поглъщат фотони от лазерната светлина, като ги изтласкват за кратко в състояние на по-висока енергия. Скоро те излъчват фотоните отново и ги разпадат отново в състояние на по-ниска енергия и ако този цикъл се повтори, атомите постепенно ще се забавят все повече и повече, тъй като фотоните дават импулс.

В този експеримент изследователите на ALPHA са използвали пулсираща лазерна светлина, специално проектирана за антиводородни атоми, с честота малко под необходимата за прехода между нейните най-ниски и по-високо енергийни състояния. След няколко часа третиране на атомите, екипът установи, че средната им кинетична енергия е спаднала само до една десета от първоначалната енергия. Това ги охлажда до 0,012 K, част от абсолютната нула.

След като постигнал това, екипът установил, че спектралната линия за лазерно охлаждания антиводород е около четири пъти по-малка от обикновено. Това показва, че тази техника може да помогне на учените да направят по-точни измервания на антиматерията, което би било от съществено значение за установяването на това колко е различна от обикновената материя. Това от своя страна може да разкрие някои от най-дълбоките тайни на космологията, като например защо сме все още тук.

Смята се, че Големият взрив е трябвало да създаде равни количества материя и антиматерия, но те би трябвало да се унищожат взаимно, унищожавайки всъщност всичко. Фактът, че материята доминира във Вселената, която познаваме днес, показва определена разлика между двете, която разклаща везните.