Nors tai yra preliminarūs duomenys, mokslininkai mano, kad pakartotiniai matavimai patvirtins jų pirminius atradimus.
CERN projekto „ALPHA“fizikai pateikė pirmuosius antimedžiagos dalelių spektro smulkiosios struktūros matavimų duomenis, iš kurių galima daryti išvadas apie jo kvantinės energijos lygių struktūrą. Šiame jis pasirodė panašus į įprastą dalyką, mokslininkai rašo mokslinio žurnalo „Nature“paskelbtame straipsnyje.
- „Salik.biz“
Bet kokių materijos ir antimaterio savybių neatitikimų atradimas pažodžiui sukrės standartinio modelio pagrindus. Šie matavimai padėjo mums įgyvendinti mūsų ilgai svajonę ir ištirti kai kuriuos antimedžiagos sąveikos su supančia erdve aspektus, įskaitant išmatuoti žemiausio energijos lygio poslinkį “, - komentavo Jeffrey Hangst, oficialus projekto ALPHA atstovas.
Kosmologai teigia, kad Visatoje pirmaisiais jos gyvenimo momentais materija ir antimaterija buvo maždaug lygios. Visos jų dalelių cheminės ir fizinės savybės, išskyrus krūvį, turėjo būti vienodos - nebent, žinoma, standartinis modelis yra neišsamus ar klaidingas (ši teorija apibūdina didžiąją dalį visų dabar mokslui žinomų elementariųjų dalelių sąveikos).
Tačiau tai prieštarauja pačiam tikrovės egzistavimui, nes visos materijos ir antimedžiagos dalelės turėjo sunaikinti viena kitą, susidūrusios ir viena kitai sunaikinančios pirmąsias akimirkas po Didžiojo sprogimo. Todėl mokslininkai ginčijasi daugelį dešimtmečių ir klausia, kodėl stebimoje Visatoje praktiškai nėra antimedžiagos.
Daugelis fizikų mano, kad atsakymas į šią mįslę slypi mažiausiuose antimedžiagos ir materijos dalelių savybių, elgesio ir struktūros skirtumuose. Neseniai mokslininkai rado daug užuominų, kad tokie neatitikimai gali egzistuoti, pavyzdžiui, protonų ir antiprotonų masėse. Tačiau fizikai dar nepatvirtino nė vieno iš jų.
Hangstas ir jo kolegos daugelį metų bandė juos surasti naudodamiesi prietaisu ALPHA-2, specialiu pozitronų ir antiprotonų magnetiniu spąstais, kurie verčia juos sujungti ir sudaryti pavienius antimedžiagos atomus. Pirmieji tokio tipo matavimai, kuriuos mokslininkai atliko 2012, 2016 ir 2018 m., Parodė, kad nėra skirtumo, kaip šviesa sužadina elektronus ir pozitronus antimedžiagos ir materijos atomuose.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Antimaterijos paslaptys
Naujoje eksperimentų serijoje CERN mokslininkai pirmą kartą išmatavo vadinamąjį Ėriuko poslinkį antimaterijai. Štai ką mokslininkai vadina mažais skirtumais, kur yra du specifiniai atomo energijos lygiai: 2s ir 2p. Remiantis teorija, jų pozicija turėtų sutapti, tačiau iš tikrųjų taip nėra - jie pasislenka vienas kito atžvilgiu.
Šis atotrūkis egzistuoja todėl, kad materijos ir antimaterijos dalelės kvantiniame lygmenyje nuolat sąveikauja su virtualių dalelių ir antidalelių poromis, kurios nuolat gimsta ir išnyksta vakuume. To pėdsakų galima pamatyti vadinamojoje „smulkiojoje atomo struktūroje“- siaurų spektro juostų rinkinyje, į kurį padalijami teoriškai numatomi energijos lygiai.
Projektas ALPHA pirmiausia tyrė šio linijų rinkinio struktūrą, praleisdamas 90 000 antihidrogeno atomų per galingą magnetinį lauką, tada apšvitindamas juos ultravioletiniu lazeriu ir stebėdamas, kaip pasikeitė jų spektras. Šiuos duomenis mokslininkai panaudojo apskaičiuodami antimaterijos Lamb poslinkį ir palygindami jį su panašiu vandenilio parametru.
Apskritai gautos vertės sutapo su paprastosios medžiagos matavimais ir su teorinių skaičiavimų rezultatais, atsižvelgiant į kvantinį poveikį. Kaip pabrėžia Hangstas, šie duomenys vis dar yra preliminarūs, tačiau jau dabar galime pasakyti, kad pastovios struktūros matavimai negali nukrypti nuo teorijos prognozių daugiau kaip 2%, o ėriuko poslinkis daugiau kaip 11%.
Artimiausiu metu ALPHA nariai planuoja atlikti tikslesnius matavimus atvėsindami antihidrogeno atomus iki temperatūros, artimos absoliučiai nuliui. Šie stebėjimai, mokslininkų tikimės, galutinai patvirtins, kad Avinėlio poslinkio reikšmės materijai ir antimedžiagai yra vienodos ir kad jie padės fizikams tiksliai išmatuoti antiprotono spindulį.