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.
Ich 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
Vedci majú ultimátnu zbraň proti rakovine. Má presnosť 99 % a stačí jej pár kvapiek krvy
Celú dobu sme sa mýlili. Konečne našli, čo vyhubilo dinosaurov
Ľudia majú v krvi látku, ktorá nás ticho zabíja. Vedci našli alarmujúci dôkaz
Vedci prevrátili biológiu naruby. Základom vzniku života vraj nie je voda, ale niečo iné
Muskov humanoidný robot môže skončiť fiaskom. Čína má moc zruinovať celý projekt
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Takmer 12 000 eur za starý mobil: Tieto modely z tvojej zásuvky môžu byť skrytým pokladom
Revolučný objav: Bežný liek na cholesterol znižuje riziko úmrtia na rakovinu krvi až o 61 %
Holečková odhalila závažnú skutočnosť o slintačke a krívačke: Vyzývam ministra Takáča, aby prišiel klamstvá vysvetliť
Hromadná nehoda v Bratislave: Zrazilo sa šesť áut, prejazdný je len jeden pruh
NOVÝ PRIESKUM: Šimkovičová už nie je najnedôveryhodnejšou členkou vlády. Predbehol ju nový minister
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Najobľúbnejšia pirátska služba Slovákov skončila. Tisíce filmov a seriálov si už nepozrieš
- EÚ ide po vodičoch. Zavádza drastické zmeny, ktoré pocítia aj Slováci (PREHĽAD)
- The Last of Us nie je jediný. TOP 9 šokujúcich momentov v seriáloch, ktoré dodnes nevieme rozdýchať
- Japonci majú vážny problém. Ich ikonická stavba za 20 miliárd dolárov mizne v mori, čas sa kráti
- Strmhlavý pád Tesly pokračuje. Zverejnili katastrofálne čísla, Musk konečne našiel vinníka
-
- Najobľúbnejšia pirátska služba Slovákov skončila. Tisíce filmov a seriálov si už nepozrieš
- Svet urobil rozhodujúcu chybu. Odhalili dôvod, prečo sú čínske elektromobily také lacné
- Japonsko nasadilo desivú elektromagnetickú zbraň. Vystreľuje projektily 7-krát vyššou rýchlosťou ako zvuk
- EÚ ide po vodičoch. Zavádza drastické zmeny, ktoré pocítia aj Slováci (PREHĽAD)
- Nový Predátor dostal prvú ukážku. Pokračovanie zmení kultovú sci-fi sériu od základov
-
- Veľmoc objavila 35 miliónov ton veľmi vzácnej suroviny. Prinesie im ohromné bohatstvo
- Váži 8 ton a zlikviduje ciele aj 100 metrov pod zemou. Odhalili najväčšiu jadrovú raketu na svete
- Vedci neverili vlastným očiam. Po vyše 4 000 rokoch našli zabudnuté mesto, z ktorého im padla sánka
- Toto je rebríček najmenej poruchových áut. Nájdeš medzi nimi aj svoje?
- Svet urobil rozhodujúcu chybu. Odhalili dôvod, prečo sú čínske elektromobily také lacné
Intel sa trápi. Začiatok roka poznačila strata a temné vyhliadky
Vzdušný priestor Moldavska sa mení na pevnosť. Vďaka pomoci EÚ vo výške 20 miliónov eur
Mýto stúpne o 40 %. Autodopravcovia hrozia protestom
Google zarába ako nikdy. Tržby Alphabetu prekonali predpovede
Obchodná vojna graduje: Apple presúva výrobu iPhonov z Číny
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Takmer 12 000 eur za starý mobil: Tieto modely z tvojej zásuvky môžu byť skrytým pokladom
Revolučný objav: Bežný liek na cholesterol znižuje riziko úmrtia na rakovinu krvi až o 61 %
Holečková odhalila závažnú skutočnosť o slintačke a krívačke: Vyzývam ministra Takáča, aby prišiel klamstvá vysvetliť
Hromadná nehoda v Bratislave: Zrazilo sa šesť áut, prejazdný je len jeden pruh
NOVÝ PRIESKUM: Šimkovičová už nie je najnedôveryhodnejšou členkou vlády. Predbehol ju nový minister
Copyright© 2025 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené