Fyzikom sa podarilo zachytiť antihmotu na doteraz najdetailnejšie preskúmanie. Našli vodítka, prečo existujeme?
Fyzici z CERNu našli spôsob, ako zachytiť atóm antivodíka dostatočne dlho, aby ho mohli preskúmať podrobnejšie. Portál Wired priniesol informáciu o vzrušujúcom výskume fyzikov zo Ženevského CERNu, ktorý detailnejšie popísali v žurnále Nature.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneIch práca bola zameraná na štúdium antihmoty, konkrétne dvojča atómu vodíka v podobe antivodíka. Za pomoci komplexného experimentu ALPHA sa im ho podarilo zachytiť dostatočne dlho na to, aby ho mohli detailnejšie preskúmať.
Trošku teórie na začiatok
Ak sa pozrieme na naše dnešné chápanie fyziky častíc, zistíme, že vedci definujú pre každú časticu existenciu jej zrkadlového dvojčaťa. Takéto dvojčatá nazývame antihmota a príkladom by mohli byť elektróny, kvarky a mióny spárované s dvojčatami, ktoré nazývame pozitróny, antikvarky či antimióny.
Každá častica tak má svoje dvojča s rovnakou hmotnosťou, no vykazuje opačne nabitý elektrický náboj. Ak sa teda dvojčatá hmoty a antihmoty stretnú, dôjde k anihilácii, pri ktorej pôvodné častice zanikajú vo forme iného druhu energie. Tento proces je pomerne často sprevádzaný vznikom svetla. Príkladom by mohol byť blesk, ktorý vzniká počas búrok emitujúcich pozitróny, ktoré anihilujú s elektrónmi.
Takéto správanie je popísané takzvaným „Štandardným modelom“ fyziky častíc, no fyzici už dlhšie tušia, že nie je úplne presný. Fyzik Randolf Pohl z nemeckej Univerzity v Mainze hovorí, že „podľa Štandardného modelu by sme ani nemali existovať.“ Dôvodom je samotná anihilácia hmoty a antihmoty. Ak by platili pravidlá štandardného modelu, pri Veľkom tresku by vytvorený vesmír pozostával z rovnakého množstva hmoty a antihmoty.
Ako ďalej vysvetľuje Pohl, „hmota a antihmota by už dávno anihilovali a nezostalo by dosť hmoty na vytvorenie galaxií, hviezd, planét a ľudí.“ Vďaka štúdiu antihmoty sa tak vedci snažia prísť na to, prečo k tomu nedošlo. Preto sa aj fyzici v CERNe snažia zachytiť časticu antihmoty čo najdlhšie, aby mohli za pomoci nej nájsť vodítka k tomu, prečo v našom vesmíre prevláda práve hmota nad antihminotou.
Vodítka sa bohužiaľ nenašli, ale …
Fyzici v CERNe sa pri experimentoch ALPHA snažili o zachytenie antičastice vodíka, konkrétne antivodíka. Za pomoci špeciálnych nástrojov zahŕňajúcich magnety, kontajnery a lasery mohli častice antivodíka riadiť, zachytiť a študovať. V experimentoch sa zamerali na časť antivodíkového spektra, konkrétne na takzvané signatúry svetla, ktoré tieto kvantové častice emitujú.

Na základe frekvencie a farby vyžarovaného svetla je totižto možné odhaliť vnútornú štruktúru antivodíka, ako je napríklad trajektória jeho pozitrónu pri obiehaní antiprotonóvého jadra. Pre účely pozorovania antivodíka fyzici využili urýchľovače častíc a iné nástroje, ktoré vyprodukovali antiprotóny a pozitróny.
Následne zmiešali asi 90 000 antiprotónov s 3 miliónmi pozitrónov v rovnakom okamihu pri teplote pol stupňa nad absolútnou nulou. To viedlo k produkcii asi 30 atómov antivodíka, ktoré vedci zhromaždili v dlhom vákuovom valci. Následne na nich nasmerovali pulzný laser, ktorý spôsobil vyžarovanie svetla.
Ta pomoci toho mohli vedci skúmať spektrum vyžarovaného svetla, pričom sa sústredili hlavne na jeho ultrafialovú zložku s presnosťou na 12 desatinných miest. Na základe experimentov fyzici zistili, že ako kvantový mechanický objekt sa pozitrón riadi zvláštnymi pravidlami. Pohybovať sa môže iba po určitých trajektóriách vzhľadom na antiprotónové jadro. Tieto predpísané trajektórie súvisia s frekvenciami svetla v antivodíkovom spektre.
Pri experimentoch ALPHA teda fyzici zistili, že antivodík vykazoval identický Lambov posun s vodíkom, čo vlastne súhlasí s teóriou štandardného modelu fyziky častíc a hovorí, že dvojčatá hmoty a antihmoty by sa mali správať rovnako. To znamená, že tím fyzikov nenašiel žiadne nové vodítka o tom, prečo vesmír neanihiloval a vôbec existuje.

Stále sú však nadšení, pretože majú k dispozícii spôsob, akým môžu zachytiť atómy antihmoty, ktoré môžu naďalej skúmať aj z iných pohľadov a za pomoci odlišných prístupov. Napríklad, vedci si chcú teraz posvietiť na spôsob, akým antivodík padá. Štandardný model v skutočnosti nepredpovedá, ako by sa antivodík mal správať v gravitačnom poli Zeme, a niektorí vedci dokonca predpokladajú, že by mohol „klesať“ nahor. Veríme teda, že ich snaha bude úspešná a prinesú naozaj vzrušujúce objavy.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Majú voňať, namiesto toho ničia pľúca. Vedci varujú pred tichým zabijakom ovzdušia v dome

Vedci spochybnili jednu z najznámejších teórií o vzniku života. Rozhodlo 100 000 simulácií

V areáli, kde vyrábali materiál pre jadrové bomby, vypukol požiar. Hlásia možný únik radiácie

Ľudstvo dostane nevyčerpateľný zdroj energie. Iba časť z neho nám dá elektrinu na milióny rokov

Vedci sú na stope jednej z najväčších záhad Slnka. V laboratóriu dosiahli teplotu 820 000 °C
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
PREMIUMNa najlacnejší pohreb nestačí ani 1 000 eur. „Zosnulým nedávame topánky, mohli by za nami chodiť“ (ROZHOVOR)
PREMIUMSlovák Michal Valko pracoval s Zuckerbergom: Pozná expertov so 100-miliónovými odmenami, život mu organizuje AI

Slováci môžu na daniach ušetriť až 2 170 eur: Jozef Mihál ukázal, ako získať peniaze späť

Hlina si rypol do Fica pre let k Jadranu: „Najvyšší komunista lieta súkromným biznis lietadlom na predĺžený víkend”

Známa banka mení od 1. novembra názov: Zmena sa dotkne 1,4 milióna Slovákov
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- BYD prerástlo Toyotu, Ford, GM aj Teslu dohromady. Ich automobilové impérium prepísalo históriu
- Nemci riešia bezpečnostnú nočnú moru elektromobilov. Po Volkswagene zasiahla aj Audi
- Potvrdené. Votrelec dostane nový film, na palube je aj Ridley Scott. Diváci však chcú niečo iné
- Číňania sa blížia k svätému grálu elektromobility. Nové batérie majú byť takmer 2-krát výkonnejšie
- Netflix ukazuje najväčší vojnový film roka. Dorazí už čoskoro a ukáže tragický príbeh podľa skutočnosti
-
- Africký štát blízko Európy sa pripravuje na vojnu. Do zbraní nalejú miliardy, analytici sa chytajú za hlavy
- Spojenec Slovenska predviedol ničivú silu na mori. Rakety zasiahli fregatu, torpédo ju poslalo ku dnu
- Rusko oživuje jadrové monštrum zo studenej vojny. Legendárny bombardér prešiel veľkou zmenou
- Západ nič také nemá: „Spojenec“ Ruska nasadí laser na stíhačky, vrtuľníky aj drony. Oslepuje rakety
- Armáda chce nasadiť geneticky upravené superpsy. Zvládnuť majú aj najťažšie misie
-
- Západ nič také nemá: „Spojenec“ Ruska nasadí laser na stíhačky, vrtuľníky aj drony. Oslepuje rakety
- Spojenec Slovenska predviedol ničivú silu na mori. Rakety zasiahli fregatu, torpédo ju poslalo ku dnu
- Rusko oživuje jadrové monštrum zo studenej vojny. Legendárny bombardér prešiel veľkou zmenou
- Armáda chce nasadiť geneticky upravené superpsy. Zvládnuť majú aj najťažšie misie
- Rusi posilňujú svoj vplyv v Afrike. Kľúčovému štátu dodajú stíhačky Su-35 a obávané systémy
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
PREMIUMNa najlacnejší pohreb nestačí ani 1 000 eur. „Zosnulým nedávame topánky, mohli by za nami chodiť“ (ROZHOVOR)
PREMIUMSlovák Michal Valko pracoval s Zuckerbergom: Pozná expertov so 100-miliónovými odmenami, život mu organizuje AI

Slováci môžu na daniach ušetriť až 2 170 eur: Jozef Mihál ukázal, ako získať peniaze späť

Hlina si rypol do Fica pre let k Jadranu: „Najvyšší komunista lieta súkromným biznis lietadlom na predĺžený víkend”


