Физики рассмотрели атомы антивещества — Naked Science
20.12.2016
4 минуты
Редакция

Физики рассмотрели атомы антивещества

Ученым впервые удалось получить спектр антиводорода.

antihydrogen-alpha

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.

7 часов назад
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

2 часа назад
3 минуты
Никита Шевцов

В регионе Внутренняя Монголия в Китае подтвердили вспышку бубонной чумы. Заразился уже третий человек за последний месяц.

Позавчера, 18:19
6 минут
Полина Гершберг

Блокирование РНК-активируемой протеинкиназы улучшило когнитивные функции у модельных мышей для изучения синдрома Дауна.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

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.

12 ноября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые использовали современные методы анализа и создали тест, который может определить, принимал ли человек наркотики, даже после того, как он тщательно вымыл руки.

13 ноября
18 минут
Александр Березин

Гибель десятков человек от вейпинга объяснили витамином Е. Попробуем разобраться в странной истории о массовой болезни молодых вейперов.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

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.

12 ноября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые использовали современные методы анализа и создали тест, который может определить, принимал ли человек наркотики, даже после того, как он тщательно вымыл руки.

13 ноября
18 минут
Александр Березин

Гибель десятков человек от вейпинга объяснили витамином Е. Попробуем разобраться в странной истории о массовой болезни молодых вейперов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: