Atómy antihmoty prvýkrát zachytené

|

Vedci z CERNu udržali na zlomok sekundy na mieste 38 atómov antivodíka.

Antivodík sa podarilo už v minulosti vytvoriť ale pri kontakte s normálnou hmotou okamžite zanikol. Vedci v časopise Nature uviedli, že možnosť študovať atómy antihmoty umožní doteraz nedostupné testy fundamentálnych zásad fyziky.

V súčasnom „štandardnom modeli“ fyziky má každá častica - protón, elektrón, neutrón - a množstvo iných exotických častíc svoju obrátenú antičasticu. Antičastica elektrónu je napríklad pozitrón, ktorý sa používa pri stále populárnejšej technika snímania - pozitrónovej emisnej tomografii.

Jednou z najväčších záhad fyziky ostáva, prečo je náš svet takmer celý z hmoty a nie z antihmoty, pričom podľa zákonov fyziky by ich malo pri vzniku vesmíru byť rovnaké množstvo.

V laboratóriách sa už dajú získať pozitróny alebo antiprotóny, ale vytvorenie celého atómu antihmoty je oveľa zložitejšie. Prvýkrát sa to podarilo dvom skupinám vedcov v roku 2002. Manipulácia s ním však ostala nevyriešená, pretože atóm antihmoty nesmie prísť do kontaktu s ničím iným. Kým zachytiť atóm sa dá elektrickým alebo magnetickým poľom, zachytenie antihmoty vyžaduje oveľa špecifickejšie pole.

„Atómy sú neutrálne - nemajú náboj - môžu mať ale veľmi malý magnetický charakter,“ povedal Jeff Hangst z Aarhuskej univerzity v Dánsku, ktorý sa podieľal na projekte. „Môžete si ich predstaviť ako malé strelky kompasu, takže ich možno ovplyvniť magnetickým poľom. Vytvorili sme silnú ‚magnetickú fľašu‘ okolo ktorej sme vytvorili atómy antivodíka. Ak sa celá sústava nepohybovala príliš rýchlo, atómy boli uchytené.“

Tvarované magnetické polia nebývajú silné, preto bolo treba vyrobiť atómy antivodíka, ktoré by nemali príliš veľa energie a teda sa pohybovali pomaly. Vedci dokázali, že medzi 10 miliónmi antiprotónov a 700 miliónmi pozitrónov vzniklo aj 38 stabilných atómov antivodíka, ktoré existovali každý približne dve desatiny sekundy.

Ďalšou úlohou je vyrobiť viac atómov, ktoré vydržia dlhšie, aby ich bolo možné skúmať. „Chceli by sme zistiť, či existuje rozdiel medzi hmotou a antihmotou, ktorý sme doteraz neobjavili,“ povedal Hangst. „Rozdiel môže byť fundamentálny a môže pochádzať až z čias vzniku vesmíru.“

Prof. Gerald Gabrielse z Harvardu viedol jednu zo skupín vedcov, ktoré ako prvé v roku 2002 antivodík vytvorili. „Som nadšený, že to fungovalo tak, ako sme predpokladali,“ povedal. „Máme pred sebou dlhú cestu, zatiaľ máme len atómy ktoré neprežijú tak dlho, aby sme o nich čokoľvek zistili. Preto ich potrebujeme mať oveľa viac a zabezpečiť, aby prežili dlhšie.“

„Ukázalo sa, že sen spred niekoľkých rokov nebol úplne bláznivý,“ uzavrel Gabrielse.

originál článku