Matter Of Mystery: Wiązka Antymaterii Może Pomóc Rozwiązać Zagadkę Z Fizyki

{h1}

Nowy eksperyment, który po raz pierwszy tworzy wiązkę atomów wodoru, może pomóc naukowcom zrozumieć, dlaczego antymateria jest tak rzadka, jak wszechświat.

Nowy eksperyment w szwajcarskim laboratorium fizyki po raz pierwszy z powodzeniem wytworzył strumień atomów wodoru na antymaterii, który mógłby pomóc odpowiedzieć na podstawowe pytanie fizyki.

Nowe osiągnięcie, które zostało szczegółowo opisane dzisiaj (21 stycznia) w czasopiśmie Nature Communications, przybliża naukowcom krok do zrozumienia, dlaczego ludzie, gwiazdy i wszechświat są zbudowani z materii, a nie z jej dziwnego kuzyna, antymaterii.

„To jedno z podstawowych pytań fizyki: po prostu nie wiemy, dlaczego istniejemy” - powiedział współautor badań Stefan Ulmer, fizyk z instytutu badań naukowych RIKEN w Japonii.

Nowa demonstracja pozwoli na bardziej precyzyjne pomiary, które mogłyby zacząć odpowiadać na to pytanie. [9 największych nierozwiązanych tajemnic w fizyce]

Tajemnica ma znaczenie

Cała materia ma swoje odpowiedniki antymaterii - cząstki o tej samej masie, ale przeciwnych ładunkach i spinie magnetycznym. Kiedy materia i antymateria zderzają się, niszczą i wytwarzają energię. Ulmer powiedział, że w eksperymentach laboratoryjnych materia i antymateria powstają w równych ilościach.

Ale wszechświat składa się z materii.

„W skali kosmologicznej nigdy nie obserwujemy antymaterii we wszechświecie, takich jak galaktyki lub gwiazdy antymaterii”, powiedział Ulmer dla WordsSideKick.com.

Jeśli więc antymateria jest tworzona tak często, jak materia i zachowuje się identycznie, to dlaczego jest jej tak mało?

Istnieje kilka sposobów wyjaśnienia tej rozbieżności. Jedną z możliwości jest to, że symetria materia / antymateria lub idea, że ​​dwa rodzaje materii mają tę samą masę, ale przeciwne ładunki i spiny, nie ma zastosowania. Inną możliwością jest to, że na początku istniała nieco więcej materii - około 13,8 miliarda lat temu, kiedy Wielki Wybuch uformował wszechświat. W rezultacie prawie cała antymateria została unicestwiona, pozostawiając w większości materię. Ale fizycy nie rozumieją, dlaczego w Wielkim Wybuchu byłoby więcej materii niż antymaterii, powiedział Ulmer.

Wiązka antymaterii

Aby zrozumieć tę zagadkę, naukowcy mają nadzieję, że będą w stanie badać symetrię między materią a jej partnerami antymaterii z niewiarygodnie wysoką precyzją. Symetria, jedna z podstawowych zasad panującego modelu fizyki, przewiduje, że cząstki te powinny zachowywać się identycznie.

Jednak tworzenie cząstek antymaterii nie jest łatwym zadaniem.

Aby to zrobić, Ulmer i jego koledzy pracujący nad Antiproton Decelerator w CERN, genewskiej organizacji fizyki, która prowadzi duże podziemne akceleratory, mieszając antyelektrony (lub pozytrony) z antyprotonami, tworząc cząsteczki anty-wodoru. Ponieważ wodór jest najprostszym i jednym z najlepiej rozumianych atomów, badanie jego partnera antymaterii może być przydatne do ujawnienia wszelkich naruszeń symetrii między materią a antymaterią.

Następnie zespół użył potężnych pułapek magnetycznych, aby unieruchomić atomy wodoru na tyle długo, aby zbadać ich właściwości (a także trzymać je z dala od materii, która mogłaby je unicestwić). Zwykle jednak pola magnetyczne zmieniają właściwości spektroskopowe - częstotliwość i długości fali energii - emitowane przez antycząstki.

Zespół użył pułapki magnetycznej, która zmusiła cząsteczki antymaterii do przepływu dalej w dół od pól magnetycznych, zmniejszając zniekształcenie spowodowane przez pole magnetyczne. Do tej pory zespół wyprodukował 80 cząstek przeciwwodnych, które można było zmierzyć w locie 8,9 stóp (2,7 metra) z silnych pułapek magnetycznych, w których zostały wyprodukowane. (Podczas gdy atomy wodoru były uwięzione i zmierzone wcześniej, naukowcy twierdzą, że po raz pierwszy wiązka została wytworzona i zmierzona z dala od pułapki magnetycznej).

Nowe wyniki torują drogę do lepszych spektroskopowych pomiarów struktury hiper drobnej lub przesunięć poziomów energii w atomach przeciwwodoru. Naukowcy zmierzyli już tę właściwość w atomach wodoru z niewiarygodnie wysoką precyzją, więc znalezienie jakichkolwiek drobnych różnic w widmach przeciwwodników może ujawnić nową fizykę, powiedział Ulmer.

Śledź Tia Ghose na Świergot i . Śledzić WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook. Artykuł źródłowy na temat WordsSideKick.com.


Suplement Wideo: .




Badania


Scent Of A Kitten: Perfumer Debuts Zapach „Kitten Fur”
Scent Of A Kitten: Perfumer Debuts Zapach „Kitten Fur”

Rocketeer Z Płaskiej Ziemi Mówi, Że Wystartuje Za Dwa Tygodnie
Rocketeer Z Płaskiej Ziemi Mówi, Że Wystartuje Za Dwa Tygodnie

Science News


Beauty And The Beast: Dlaczego Jesteśmy Zafascynowani Partnerami Człowiek-Zwierzę?
Beauty And The Beast: Dlaczego Jesteśmy Zafascynowani Partnerami Człowiek-Zwierzę?

Połączenie Autyzmu Z Padaczką (Op-Ed)
Połączenie Autyzmu Z Padaczką (Op-Ed)

Rdzenni Amerykanie Walczą O Uratowanie Zagrożonych Języków
Rdzenni Amerykanie Walczą O Uratowanie Zagrożonych Języków

Gazy Cieplarniane Osiągnęły Rekordowy Poziom W 2011 R
Gazy Cieplarniane Osiągnęły Rekordowy Poziom W 2011 R

Na Zdjęciach: Struktura Polowania Ukryta Pod Jeziorem Huron
Na Zdjęciach: Struktura Polowania Ukryta Pod Jeziorem Huron


PL.WordsSideKick.com
Wszelkie Prawa Zastrzeżone!
Kopiowanie Jakichkolwiek Materiałów Pozostawiono Tylko Prostanovkoy Aktywny Link Do Strony PL.WordsSideKick.com

© 2005–2020 PL.WordsSideKick.com