Po raz pierwszy udało się schłodzić antymaterię. Umożliwia to dokładne porównanie ze sprawą

Naukowcy pracują nad Eksperymenty ALPHAt on CERN prac, po raz pierwszy udało się schłodzić antymaterię laserem. Osiągnięcie otwiera drogę do lepszego zrozumienia wewnętrznej budowy antywodoru i zbadania, jak zachowuje się on pod wpływem grawitacji.

Przeciwwodór jest najprostszą formą atomowej antymaterii. Teraz, gdy mamy możliwość ich schłodzenia, naukowcy będą mogli dokonać porównań między atomami przeciwwodoru i Atomy wodoru włączyć, dzięki czemu możemy poznać różnice między atomami antymaterii i materii. Kiedy znajdziemy te możliwe różnice, możemy lepiej zrozumieć, dlaczego tak jest Wszechświat składa się z materii

Źródło obrazu: Pixabay

To całkowicie zmienia zasady gry spektroskopowe i Badania grawitacyjne i może nawet rzucić światło na badania antymaterii, takie jak B. generowanie cząsteczek antymaterii i rozwój interferometrii antyatomowej - mówi rzecznik eksperymentu ALPHA Jeffrey Hangst. Dziesięć lat temu laserowe chłodzenie antymaterii należało do sfery science fiction.

W eksperymencie ALPHA atomy anty-wodoru są generowane przez antyprotony otrzymane w opóźniaczu antyprotonowym. Będą z Pozytrony łącznie, którego źródłem jest sód-22. Zwykle otrzymane w ten sposób atomy anty-wodoru są zamknięte w pułapce magnetycznej, która uniemożliwia ich kontakt z materią i zniszczenie. W tym przypadku najczęściej prowadzi się badania spektroskopowe, w których reakcja antyatomów na wpływ fali elektromagnetycznej - światło lasera lub mikrofala - jest mierzona. Jednak dokładność takich pomiarów jest ograniczona przez energię kinetyczną lub temperaturę antyatomów.

W tym miejscu pojawia się potrzeba chłodzenia. Dzięki technologii Chłodzenie laserowe atomy są oświetlane laserem z energią fotonów, która jest nieco mniejsza niż energia przejść między poziomami energii dla określonego pierwiastka. Fotony są absorbowane przez atomy, dzięki czemu osiągają wyższy poziom energii. A wynikają z tego, że Fotony Deficyt energii potrzebny do przejścia między poziomami z ich własnej energii kinetycznej. Atomy emitują następnie fotony o energii dokładnie odpowiadającej różnicy energii między poziomami atomów i samorzutnie wracają do swojego pierwotnego stanu. Ponieważ energia emitowanego fotonu jest nieco wyższa niż energia absorbowanego fotonu, powtarzający się cykl absorpcyjno-emisyjny prowadzi do ochłodzenia atomu.

W ostatnich eksperymentach naukowcy ALPHA schłodzili chmurę Atomy anty-wodoru laserem przez kilka godzin. Po tym czasie odkryli, że średnia energia kinetyczna atomów spadła ponad dziesięciokrotnie. Wiele atomów osiągnęło energię poniżej mikroelektronowolta, co odpowiada temperaturze około 0,012 Kelvina. Następnie anty-wodór poddano badaniom spektroskopowym i stwierdzono, że chłodzenie spowodowało awarię Linia widmowa który był prawie 4 razy węższy niż w badaniach bez chłodzenia laserowego.

Naukowcy przez wiele lat mieli problemy z laserowym chłodzeniem wodoru, więc sama myśl o schłodzeniu przeciwwodoru była szalona. Teraz możemy być świadkami jeszcze większego szaleństwa Antymateria sen, mówi Makoto Fujiwara, który zasugerował powyższy eksperyment.