Ajándékozz éves hvg360 előfizetést!
Egy nagyon precíz, lézeres mérőeszköz segítségével most először sikerült megmérni az antianyag (konkrétan egy antihidrogén-atom) optikai spektrumát az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet (CERN) genfi kutatóközpontjában. Az eredmény jelentős előrelépésnek számít az egyelőre a tudósok számára is kissé rejtélyes antianyag megismerésében.
A fizika egyik nagy kérdése, hogy az univerzum miért áll legnagyobbrészt anyagból. Az elméleti fizikusok feltételezése szerint 13,7 milliárd évvel ezelőtt, az ősrobbanás után az univerzumban egyenlő mennyiségben képződött anyag és antianyag. Az antianyag azóta eltűnt, ebből a tudósok arra következtetnek, hogy az anyagnak lehetett valamilyen előnye az antianyaggal szemben. Annak érdekében, hogy megfejtsék a rejtélyt, az antianyagatomok tulajdonságainak precízebb mérésére volt szükség, és arra, hogy összehasonlítsák őket anyagatomok tulajdonságaival.
A CERN ALPHA konzorciumának (Antihydrogen Laser Physics Apparatus) kutatói a Nature című tudományos lapban számoltak be arról, hogy lézertechnológia segítségével elsőként sikerült megmérniük egy antihidrogén-atom optikai spektrumát. Ez olyan hullámok speciális mintázata, amelyeket az atom elnyel vagy kisugároz, amikor elektronjai gerjesztett állapotba kerülnek, vagy visszazuhannak onnan az alapállapotba.
A feltételezések szerint minden "rendes" szubatomi részecskének van egy azonos tömegű, de ellentétes töltésű "hasonmása". Amikor az ilyen ellentétes töltésű részecskék találkoznak, kölcsönösen megsemmisítik egymást, tiszta energiává alakulva át.
A nagyon precíz mérési pontossággal elért eredmények szerint a antihidrogén ugyanolyan optikai spektrummal rendelkezik – leegyszerűsítva: ugyanolyan optikai sugárzást bocsájt ki –, mint a hidrogénatom. Ez ismételten megerősíti a részecskefizika alapmodelljét.
Egy kis mérési bizonytalanság azonban továbbra is maradt, és talán abban rejlik az anyag és az antianyag közti különbség. A jövőben a szakértők ezért fokozni akarják a precizitást, hogy így még pontosabban megvizsgálhassák az anyag és antianyag szimmetriáját. A mérföldkővel kapcsolatban a BBC úgy fogalmazott: előrelépés az antianyag titkainak megértésében.
A töltéssel rendelkező antirészecskék, mint például az antiprotonok mozgatása és "fogva tartása" viszonylag könnyű, az antihidrogén-atomoké azonban nehéz, mivel azok semlegesek, tehát nem hordoznak elektromos töltést – mondta el Jeffrey Hangst, az ALPHA szóvivője, aki szerint ehhez egy speciális mágneses részecskecsapdát fejlesztettek ki, amely azon alapszik, hogy az antihidrogén egy egészen kicsit mágneses. A szakértőknek így sikerült elfogniuk egy atomot, és megmérni az optikai spektrumát.
