Antimateria nou făcută răcită cu laser ar putea testa bazele fizicii moderne

Pentru prima dată, fizicienii au folosit lasere pentru a îngheța antimateria.

Într-un nou experiment, un laser ultraviolet a înăbușit agitația termică a atomilor de antihidrogen, răcind antiatomii la puțin peste zero absolut. Această tehnică de încetinire a antimateriei – omologul cu încărcare opusă materiei normale – ar putea ajuta oamenii de știință să construiască primele molecule de antimaterie. Îmblanzirea antimateriei indisciplinate cu ajutorul luminii laser poate permite, de asemenea, fizicienilor să măsoare proprietățile antiatomilor mult mai precis, raportează cercetătorii în 1 aprilie. Natură. Compararea antiatomilor cu atomi normali ar putea testa unele simetrii fundamentale ale universului.

Laserele pot răci atomii prin atenuarea mișcării atomilor cu un baraj de particule luminoase sau fotoni (SN: 3/8/21). Dar a fost greu să răciți antimateria cu laser pentru că, în primul rând, „este foarte dificil să faceți antimaterie”, spune Takamasa Momose, spectroscopist la Universitatea British Columbia din Vancouver.

Pentru a crea atomi de antihidrogen, Momose și colegii au amestecat antiprotoni cu pozitroni, antiparticulele electronilor, la laboratorul de fizică a particulelor CERN de lângă Geneva. De-a lungul a câteva ore, un fascicul laser reglat la o frecvență specifică a luminii UV a încetinit atomii de antihidrogen de la zvâcnirea cu până la 90 de metri pe secundă la aproximativ 10 metri pe secundă.

Observațiile viitoare ale antihidrogenului suprarăcit ar putea testa o idee numită simetrie de paritate-încărcare sau CPT.SN: 2/19/20). Acest principiu al fizicii spune că atomii normali ar trebui să absoarbă și să emită fotoni cu exact aceleași energii ca și asemănările lor cu antimaterie. Chiar și cele mai mici diferențe dintre hidrogen și antihidrogen ar putea submina teoriile moderne ale fizicii, spune coautorul studiului Makoto Fujiwara, un fizician al particulelor la centrul național canadian de accelerare a particulelor, TRIUMF, tot din Vancouver.

În mod similar, teoria gravitației a lui Einstein prezice că materia și antimateria ar trebui să cadă pe Pământ în același ritm. Experimentele de laborator care aruncă antiatomi răciți cu laser – în loc de cei caldi și agitați – în cădere liberă ar putea oferi o imagine mai clară a efectelor gravitației.