U CERN-ovu eksperimentu ALPHA ovih je dana ostvaren veliki korak u razumijevanju otvorenih pitanja o svemiru, među kojima je jedno od najvažnijih postoji li razlika između materije i antimaterije.
Prema studiji jučer objavljenoj u uglednom časopisu Nature, znanstvenici su prvi put uspjeli za duže vrijeme zarobiti stvorene atome antivodika, što otvara mogućnost za nova detaljna mjerenja i uspoređivanje materije i antimaterije.
Antimaterija, odnosno njezin manjak u svemiru, još uvijek predstavlja jedan od najvećih znanstvenih misterija. Tvar i njezina suprotnost po svemu su iste osim po suprotnim nabojima, a kada se sretnu, međusobno se poništavaju i stvaraju golemu energiju u obliku zračenja.
U Velikom prasku u kojem je svemir začet prije 13,7 milijardi godina, materija i antimaterija morale su nastati u jednakim količinama. Međutim, znamo da je današnji svijet izgrađen od materije, dok je antimaterija na neki misteriozan način nestala. Kako bi otkrili što se i kako se dogodilo, znanstvenici se koriste cijelim nizom metoda koje trebaju pokazati postoje li malene razlike u njihovim svojstvima koje bi mogle objasniti takav neobičan tijek stvari.
Jedna od njih je da se atomi vodika, koji se sastoje od jednog protona i jednog elektrona, usporede s antivodikom, koji čine antiproton i pozitron, te da se vidi ponašaju li se istovjetno. CERN je trenutno jedini laboratorij u svijetu u kojem se ovakva istraživanja mogu provesti.
Program stvaranja antivodika ima podužu povijest. Godine 1995. u CERN-u je prvi put stvoreno devet atoma antivodika. Potom je 2002. u eksperimentima ATHENA i ATRAP utvrđeno da se antivodik može stvarati u većim količinama, na tisuće atoma, a novi rezultati LPHA-e posljednji su korak na tom putovanju.
Antivodik se stvara u vakuumu, no ipak je sa svih strana okružen materijom. Budući da se tvar i njezina suprotnost u srazu poništavaju, život antivodika vrlo je kratka vijeka. Međutim, on se može produžiti snažnim, složenim magnetskim poljima koja ga zarobljavaju i sprečavaju njegov kontakt s materijom. U eksperimentu ALPHA njihov je život produžen na oko desetinku sekunde (170 milisekundi) što je dovoljno za podrobnije studije. Od tisuća stvorenih antiatoma ALPHA je njih 38 uspio dovoljno dugo zadržati u zatočeništvu za obavljanje potrebnih studija.
'Iz razloga koje još ne razumijemo priroda je isključila antimateriju. Stoga je veliko zadovoljstvo vidjeti da ALPHA stvara stabilne neutralne atome antimaterije', komentirao je uspjeh glasnogovornik projekta Jeffrey Hangst sa Sveučilišta Aarhus u Danskoj. 'To nas potiče da radimo s još većim entuzijazmom kako bismo otkrili postoji li neka tajna u antimateriji. Oduševljeni smo. To je rezultat petogodišnjeg rada.'
Iako nema naboj kao što ga imaju antiprotoni i pozitroni, antivodik, baš kao i vodik, ima magnetska svojstva koja stvaraju spinovi njegovih sastavnica. ALPHA-ini stručnjaci konstruirali su osmodijelni magnet koji stvara polje koje je najsnažnije prema krajevima zamke, a najslabije u njezinu središtu, čime su antiatome zarobili u centru. Da bi zatočili samo 38 antiatoma, morali su eksperiment ponoviti čak 335 puta. 'To je bilo deset tisuća puta teže postići nego što je bilo stvoriti antivodik', rekao je Hangst.
Nema komentara:
Objavi komentar