Eksperyment ALPHA w CERN pomoże zrozumieć różnice między materią a antymaterią

Kategorie: 

Źródło: CERN

Wielki Zderzacz Hadronów podlega własnie kolejnej modernizacji. W jego poprzedniej odsłonie był narzędziem w rękach fizyków, które pozwoliło zrozumieć wiele nowych zjawisk.  Odkrycia dokonane dzięki eksperymentowi ALPHA w CERN, być może pozwolą zrozumieć różnice w zachowaniu materii i antymaterii. Fizycy po raz pierwszy zaobserwowali przejście Lyman-alfa w atomie antywodoru.

 

Przejście Lyman-alfa (1S-2P) to jedno z kilku przejść elektronów w serii Lymana, które zostały odkryte w atomie wodoru przez fizyka Theodora Lymana na początku XX wieku. Przejście to następuje, gdy elektron przeskakuje z poziomu najniższej energii (1S) do poziomu wyższej energii (2P), a następnie znów wraca do poziomu 1S i emituje foton o długości fali 121,6 nanometrów.

 

Przejście Lyman-alfa jest wyjątkowe. W astronomii pozwala badać ośrodek międzygalaktyczny oraz testować modele kosmologiczne. Z kolei w badaniach nad antymaterią może pozwolić na precyzyjne pomiary reakcji antywodoru na światło i grawitację. Wykrycie nawet niewielkiej różnicy w zachowaniu między antymaterią a materią naruszyłoby podstawy Modelu Standardowego fizyki cząstek elementarnych i być może pozwoliłoby wyjaśnić, dlaczego widzialny Wszechświat składa się praktycznie w całości z materii, choć równe ilości antymaterii powinny powstać w Wielkim Wybuchu.

Naukowcy pracujący przy eksperymencie ALPHA w CERN stworzyli atomy antywodoru, korzystając z antyprotonów, które związano z pozytonami, pochodzącymi z sodu-22. Atomy antywodoru zatrzymano w pułapce magnetycznej, aby nie dopuścić do kontaktu z materią, co doprowadziłoby do ich anihilacji, a następnie podświetlono je laserem żeby zmierzyć ich charakterystykę widmową.

 

Badacze już wcześniej zastosowali tę technikę dla zmierzenia przejścia 1S-2S. Teraz używając tego samego podejścia i długości fali 121,6 nanometrów i okolic, eksperyment ALPHA wykrył przejście Lyman-alfa w antywodorze i zmierzył jego częstotliwość z dokładnością kilku części na sto milionów, uzyskując dobrą zgodność z równowartością przejścia w wodorze.

Źródło: CERN

Choć precyzja nie była tak wysoka, jak w przypadku wodoru, naukowcy wykonali wielki technologiczny krok w kierunku zastosowania przejścia Lyman-alfa do schładzania dużych próbek antywodoru przy użyciu techniki schładzania laserem. Próbki te pozwoliłyby badaczom zwiększyć precyzję tego i innych pomiarów antywodoru do poziomu, przy którym jakiekolwiek różnice między zachowaniem wodoru i antywodoru stałyby się zauważalne.

 

Naukowcy nie ukrywają podekscytowania wynikami swoich prac. Przejście Lyman-alfa jest bardzo trudne do zbadania nawet przy wodorze, ale udało się tego dokonać dzięki pułapkowaniu i utrzymaniu dużej ilości atomów antywodoru przez kilka godzin oraz przy zastosowaniu pulsacyjnego źródła światła. Kolejnym etapem badań będzie zastosowanie techniki chłodzenia laserem, które będzie przełomem w dziedzinie spektroskopii precyzyjnej i pomiarów grawitacji.

 

Zainteresowanych zachęcamy do wirtualnej wycieczki 360° po eksperymencie ATLAS.

 

 

 

Ocena: 

1
Średnio: 1 (1 vote)
Opublikował: admin
Portret użytkownika admin

Redaktor naczelny i założyciel portalu zmianynaziemi.pl a także innemedium.pl oraz wielu innych. Specjalizuje się w tematyce naukowej ze szczególnym uwzględnieniem zagrożeń dla świata. Zwolennik libertarianizmu co często wprost wynika z jego felietonów na tematy bieżące. Admina można również czytać na Twitterze   @lecterro



Komentarze

Portret użytkownika Illuminat13

Wszystkie glupie ludzkie

Wszystkie glupie ludzkie teorie pochodza z waszych ograniczonych czerepow Caly wielowymiarowy wszechswiat pochodzi ze Zrodla w centrum tegoz niesamowitego tworu Obecna pseudo nauka uwlacza temu wielkiemu projektowi uwazaja sie za oswieconych a nie potrafia trzymac w ryzach polityki  religi kazdy robi co chce Maja straszakow typ kim putin i inne alegorie po to aby sprzedawac bron a ziemia jest mala ile jeszcze broni pomiesci Ta bronia nawet schowana nie mozna nikomu nic zrobic chyba ze ludzie ludziom Tam wyzej nikt nie walczy bo nie byloby gory nikt sie tam nie dostanie kto rywalizuje

I postanowiłem sobie poznać
mądrość i wiedzę, szaleństwo i głupotę.
Poznałem, że również i to jest pogonią za wiatrem,
bo w wielkiej mądrości - wiele utrapienia,
a kto przysparza wiedzy - przysparza i cierpień.

Strony

Skomentuj