В экспериментах ЦЕРН выясняется, падает ли антивещество вверх или вниз

Ученые обнаружили, что частицы антивещества падают вниз, а не вверх, как обычная материя.

Физики из ЦЕРН обнаружили, что антиматерия падает вниз. Конечно, это звучит как очевидная вещь, но ученые пока не смогли подтвердить, что она реагирует на гравитацию точно так же, как и обычная материя. Новый эксперимент дает лучший на сегодняшний день ответ.

Поразительный дисбаланс материи и антивещества в наблюдаемой Вселенной

Антиматерия очень похожа на материю, из которой состоит все вокруг нас, с одним важным отличием: ее частицы имеют противоположный электрический заряд. И это простое отличие имеет серьезные последствия - всякий раз, когда частица и ее античастица встречаются, они аннигилируют друг с другом.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

К счастью для нас, существ, основанных на материи, антивещество крайне редко встречается во Вселенной, но никто толком не знает почему. Большой взрыв должен был породить равное количество материи и антиматерии, что привело бы к аннигиляции всего содержимого Вселенной миллиарды лет назад. Тот факт, что мы сегодня здесь, чтобы задать этот вопрос, показывает, что какой-то неизвестный фактор создал дисбаланс.

Поэтому физики внимательно изучают антиматерию, чтобы выяснить, есть ли между ней и обычной материей какие-либо другие различия, кроме заряда, которые могли бы объяснить дисбаланс. Стандартная модель утверждает, что никаких других различий быть не должно, поэтому если ученые что-то найдут, это может открыть совершенно новый мир физики.

Это означает, что для изучения антиматерии необходимо вернуться к основам. Например, каждый элемент поглощает и излучает различные длины волн света, создавая уникальный отпечаток, называемый спектром излучения. Антиматерия должна иметь такой же спектр, как и ее материя, но только в 2016 году ученые ЦЕРН наконец проверили это. Как оказалось, антиводород имеет тот же спектр, что и водород.

Как антиматерия реагирует на гравитацию - еще один, казалось бы, простой вопрос, на изучение которого ушли годы. Это может показаться тем, что мы уже должны знать, но большую часть времени антиматерия находится в электромагнитных ловушках, чтобы она не аннигилировала с контейнерами. Предполагается, что антивещество должно реагировать на гравитацию так же, как и обычная материя - но есть крошечный шанс, что это не так, и вместо этого она может падать вверх.

Чтобы проверить эту идею, команда поместила антипротоны и отрицательно заряженные ионы водорода в электромагнитное устройство, называемое ловушкой Пеннинга. Оказавшись внутри, частицы движутся по циклической траектории, и, измеряя их частоту, ученые могут рассчитать отношение их заряда к массе. Это отношение должно быть одинаковым для частиц материи и антиматерии, но любые различия будут объясняться различиями в их взаимодействии с гравитацией.

И, конечно, команда обнаружила, что материя и антиматерия реагируют на гравитацию одинаково. По крайней мере, в пределах погрешности эксперимента, то есть в пределах 97 % от гравитационного ускорения, которое испытывали частицы. Это в четыре раза точнее, чем предыдущие эксперименты, говорит команда.

Однако это все еще оставляет место для проникновения новой физики. В других экспериментах взаимодействие антиматерии с гравитацией проверяется с помощью, казалось бы, более простого подхода - подбросить частицы антиматерии и посмотреть, куда они полетят. Если эти команды получат результаты, отличные от результатов текущего эксперимента, это может намекнуть на физику за пределами Стандартной модели. опубликовано econet.ru по материалам newatlas.com

Лучшие публикации в Telegram-канале Econet.ru. Подписывайтесь!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet