Физики рассмотрели атомы антивещества
Ученым впервые удалось получить спектр антиводорода.
Как водород – простейший атом вещества, так и антиводород – самое простое антивещество. Состоит он из ядра, содержащего антипротон, вокруг которого вращается позитрон («антиэлектрон»). В природе антиводород не встречается, уж слишком мало в ней антивещества, а все появляющиеся античастицы быстро аннигилируют, взаимодействуя с частицами вещества обычного.
Однако ученым удается получать отдельные античастицы – и даже антиводород целиком – в лаборатории. Это весьма сложная и дорогостоящая задача с крайне малым и недолгим результатом. Синтезированное антивещество лишь на короткое время получается удержать в ловушке мощных электромагнитных полей, однако вскоре происходит случайное взаимодействие – и аннигиляция. До сих пор такие манипуляции удавалось совершить максимум для пары атомов антиводорода.
Все это сильно затрудняет экспериментальное изучение свойств антиматерии. И хотя теория предсказывает, что спектральные характеристики, частоты излучения, которое поглощает и испускает антиводород, должны совпадать со спектром обычного водорода, до сих пор проверено это не было. Лишь недавно такие наблюдения смогла проделать команда из более чем полусотни физиков Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН), работающих в коллаборации ALPHA. Результаты этой работы приводятся в статье, опубликованной журналом Nature.
В ходе эксперимента ALPHA-2 ученые смогли наладить почти полноценное «производство», получая за цикл около 1,6 млн позитронов и 90 тыс. антипротонов, помещая их в ловушку и позволяя провзаимодействовать. Большинство атомов антиводорода, которые образуются в итоге, слишком энергичны и подвижны, и лишь самые холодные удерживаются ловушкой.
Из примерно 25 тыс. атомов остается порядка 14 штук, которые авторы затем облучали лазером, измеряя длину волны фотонов, которые поглощает и излучает антиводород при переходе его позитрона с первого (1S) на второй (2S) энергетический уровень. Как и предсказывала теория, она оказалась той же, что и у его зеркальной копии – обычного водорода.
Точность спектральных измерений пока оставляет желать лучшего, и, по словам ученых, в дальнейшем они намерены провести более аккуратные наблюдения спектра, а также проверить действие на антивещество сил гравитации.
Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.
Исследователи полагают, что усваивание алкоголя, возможно, позволило предкам человека разумного возвыситься над другими видами.
Российское телевидение показало, что находится внутри так называемого ядерного чемоданчика — устройства, содержащего коды, которые в случае необходимости должны привести в действие ядерный арсенал страны.
В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?
Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.
По мнению информаторов Центрального разведывательного управления США, СССР мог располагать огромным танком массой в 120 тонн.
Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.
Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.
В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?
