Опубликовано в рубрике | | 9 августа 2017 | Новости науки и техники
Физикам впервые удалось получить четкий и детальный спектральный «отпечаток» антиматерии
Группа исследователей из ALPHA Collaboration, в состав которой входит 50 ученых-физиков из 17 различных научных учреждений, сделала важный шаг, который продвинет намного вперед область исследований антивещества. Им удалось снять самую четкую и подробную на сегодняшний день картину спектральных линий атомов антиматерии, что, в свою очередь, позволит им найти ответы на некоторые из фундаментальных вопросов.
«Спектральные линии для химических элементов являются аналогом отпечатков пальцев человека» — рассказывает Майкл Хайден (Michael Hayden), профессор физики из университета Саймона Фрэзера (Simon Fraser University), — «Каждый химический элемент имеет свой собственный уникальный образ спектральных линий».
Однако, согласно имеющимся теориям, вещество и антивещество, которые являются зеркальными отображениями друг друга, должны иметь одинаковые образы спектральных линий. И в течение достаточно долгого времени ученые пытались сопоставить образы спектральных «отпечатков» вещества и антивещества. К сожалению, им не удавалось сделать это с должной точностью из-за технических проблем, связанных с получением и хранением антивещества.
Группа ALPHA Collaboration занимается изучением антиводорода, антипода обычного водорода. И не так давно этим ученым удалось получить достаточно точный спектральный образ атомов антиводоорода, который, достаточно точно соответствует спектральному образу нормального водорода. В ближайшем времени ученые планируют еще увеличить разрешающую способность проводимых ими экспериментов для того, чтобы произвести поиски уже самых незначительных несоответствий спектральных отпечатков.
Свои эксперименты ученые ALPHA Collaboration проводят в лабораториях CERN в Женеве. В ходе этого эксперимента атомы водорода облучаются микроволновыми лучами, частота которых находится в диапазоне, используемом для спутниковой связи. Все атомы антиводорода демонстрируют аналогичное поведение, полностью поглощая или усиливая излучение строго определенных частот.
«Одной из трудностей, с которой сталкиваемся мы и сталкиваются все ученые, изучающие антиматерию, является то, что атомы антиматерии и обычной материи взаимно уничтожаются при контакте друг с другом» — рассказывает Юстине Муних (Justine Munich), один из исследователей, — «Поэтому мы не можем просто поместит атомы антиводорода в отдельный контейнер, они хранятся, пойманными в ловушку специальной «магнитной бутылки», что значительно затрудняет проведение экспериментов».
«Мы имеем возможность создавать антивещество у нас в лаборатории в крошечных количествах, и к сожалению, мы не можем накопить антивещество в достаточных количествах из-за соображений безопасности» — рассказывает Майкл Хайден, — «Тем не менее, и те крохи антиводорода, с которыми мы работаем, могут рассказать нам много нового о природе антивещества и о Вселенной, в которой мы живем».