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.

Вчера, 19:17
4 минуты
Илья Ведмеденко

Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.

Позавчера, 14:09
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи полагают, что усваивание алкоголя, возможно, позволило предкам человека разумного возвыситься над другими видами.

Позавчера, 13:16
2 минуты
Илья Ведмеденко

Российское телевидение показало, что находится внутри так называемого ядерного чемоданчика — устройства, содержащего коды, которые в случае необходимости должны привести в действие ядерный арсенал страны.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

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?

Вчера, 19:17
4 минуты
Илья Ведмеденко

Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.

4 декабря
2 минуты
Илья Ведмеденко

По мнению информаторов Центрального разведывательного управления США, СССР мог располагать огромным танком массой в 120 тонн.

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.

18 ноября
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.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

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?

[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: