Najpresnejší experiment v CERNe hovorí jasne: Hmota aj antihmota reagujú na gravitáciu rovnakým spôsobom
Štandardný model fyziky častíc predstavuje relativistickú kvantovú teóriu vyhovujúcu zároveň princípom špeciálnej teórie relativity, aj kvantovej mechaniky. Hoci ide o neuveriteľne úspešný model, je očividne neúplný.
Medzi nevyriešené záhady patrí veľký nepomer hmoty a antihmoty vo vesmíre, čo je zdrojom inšpirácií mnohých experimentov. Na tému upozornil portál Sci-News.
Skúmanie antihmoty
Ako píše CERN na svojom webe, podľa štandardného modelu, ktorý predstavuje najlepšiu teóriu fyzikov o časticiach a ich interakciách, sa častice hmoty a antihmoty môžu líšiť napríklad v spôsobe, akým sa premieňajú na iné častice. Väčšina ich vlastností, vrátane hmotnosti, by však mala byť úplne identická.
Nájdenie akéhokoľvek rozdielu, hoci len nepatrného, medzi hmotnosťou protónov a antiprotónov, prípadne medzi pomermi ich elektrického náboja, by úplne narušilo základnú symetriu štandardného modelu nazývanú CPT symetria. V jednoduchosti môžeme povedať, že CPT symetria ukladá silné ohraničenia pre relatívne vlastnosti častíc a antičastíc, napr. súčet náboja protónu a antiprotónu musí byť nula.
Aj ten najmenší rozdiel vo výsledku by poukázal na nové fyzikálne javy, ale zároveň by mohol objasniť, prečo je vesmír takmer výhradne tvorený hmotnou, hoci pri Veľkom tresku malo vzniknúť rovnaké množstvo hmoty a antihmoty.
Z tohto dôvodu vedci z CERNu, v rámci experimentu BASE (Baryon Antibaryon Symmetry Experiment), neustále skúmajú základné vlastností antiprotónu. Zameriavajú sa pritom najmä na meranie „pomeru náboja k hmotnosti a magnetického momentu.“
Skladovanie a meranie antihmoty
Ako píše portál PhysicsWorld, v najnovšom výskume publikovanom v žurnále Nature sa výskumníci z projektu BASE zamerali na skúmanie pomeru náboja k hmotnosti antiprotónu, ktorý možno s vysokou presnosťou merať v Penningovej pasci – vákuovej nádobe, ktorá umožňuje skladovať antihmotu pomocou kombinácie elektrického a magnetického poľa.
V rámci experimentu boli do pasce striedavo posielané antiprotóny a záporne nabité ióny vodíka, ktoré obsahujú protón a dva elektróny. Záporne nabitý ión vodíka bol použitý namiesto kladne nabitého protónu, aby merania bolo možné vykonať za rovnakých experimentálnych podmienok a teda s veľmi vysokou presnosťou.
Keď sú častice uzavreté vo vnútri Penningovej pasce, putujú po kruhovej trajektórii, pričom meraním ich frekvencie môžeme vypočítať ich pomer náboja k hmotnosti. Tento pomer by mal byť pre častice hmoty i antihmoty rovnaký, pretože akýkoľvek rozdiel by sa ihneď pripísal zmenám v ich interakcii s gravitáciou, píše NewAtlas.
Celkovo medzi decembrom 2017 a májom 2019 prebehlo viac ako 24 000 porovnaní frekvencií, pričom každé trvalo presne 260 sekúnd. Fyzici zistili, že pomer náboja k hmotnosti antihmoty a hmoty bol identický v rozmedzí „16 častíc na bilión“. Ide teda až o 4-krát presnejšie meranie, ako v predchádzajúcich experimentoch.
V ľudskej reči povedané, výsledok doposiaľ najpresnejšieho porovnania medzi protónmi a antiprotónmi ukázal, že pomery náboja k hmotnosti sa navzájom zrkadlia a teda reagujú na gravitáciu rovnakým spôsobom. Ako ďalej uviedol hovorca BASE Stefan Ulmer, výsledok predstavuje najpresnejší priamy test základnej symetrie medzi hmotou a antihmotou.
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
Obrovská nehoda vo vesmíre vydesila vedcov. Zachytili extrémnu zvukovú bombu, toto ju spôsobilo
Veda má zlé správy pre Elona Muska. Cesta na Mars môže zničiť astronautov
Zrodil sa skutočný Transformer. Tím z Caltechu spojil lietanie, chôdzu aj jazdu v jednom stroji
Astronóm z NASA obrátil všetky sci-fi teórie naruby. Tvrdí, že pravda o mimozemšťanoch je omnoho triezvejšia
Nemci urobili prevratný experiment: Ľudské bunky vystavili desaťnásobne silnejšiemu 5G, toto sa s nimi stalo
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Predpovediam je koniec: La Niña je definitívne potvrdená, priprav sa na nezvyčajnú zimu
95-ročný Warren Buffett radí: 10 vecí, ktoré by si mal robiť so svojím životom po štyridsiatke
Vedci menia pohľad na chudnutie: O úspechu na ceste za vysnívaným telom rozhodujú mozog, črevá a hormóny
Domácnosti na Slovensku šetria, oni rátajú milióny. Nenápadná skupina firiem potichu zbohatla, tvrdí odborník
Kvôli zákernému podvodu vodičov prichádza slovenská ekonomika ročne o 23,5 milióna eur, ukázala analýza
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Sovieti mali v rukách väčší klenot ako Concorde, no bol úplnou nočnou morou
- Väčšina Slovákov o nej ani netuší. Ak porušíš túto povinnosť, hrozí ti pokuta 1200 €
- Sudca nemal na výber. ChatGPT pomohol Američanke dosiahnuť nemožné
- Urobili neodpustiteľnú vec. Nový seriál necháva ľudí v úžase, hovoria o kriminálke roka
- Posledný argument odporcov skončil. Najväčší mýtus o elektromobiloch bol jedno veľké klamsto
-
- Väčšina Slovákov o nej ani netuší. Ak porušíš túto povinnosť, hrozí ti pokuta 1200 €
- Sovieti mali v rukách väčší klenot ako Concorde, no bol úplnou nočnou morou
- Automobilový priemysel sa otriasa v základoch: Toyota uvedie elektromobily s revolučnými batériami
- Sudca nemal na výber. ChatGPT pomohol Američanke dosiahnuť nemožné
- VIDEO: Ľudí už vôbec nepotrebujú. Čína postavila diaľnicu pomocou AI robotov
-
- Väčšina Slovákov o nej ani netuší. Ak porušíš túto povinnosť, hrozí ti pokuta 1200 €
- Vodičov pobúrili nové kontroverzné radary. Rýchlosť ti už nezmeria polícia, ale sused s mobilom
- 1200 metrov pod pyramídami objavili 38 000 rokov staré mesto, z ktorého vedcom padla sánka
- Veľká automobilka urobí zo Slovenska elektrickú veľmoc. Bude vyrábať lacné elektromobily pre celú Európu
- Šéf Lamborghini odpísal elektromobily jednou vetou. Radšej urobia kompromis v obľúbenom pohone
Zlyhali aj Nemci. Európanov stresuje nákup ojazdeného auta, až 55 % riešilo nečakaný problém
SPP varuje pred energetickou katastrofou. Brusel prišiel s radikálnym návrhom, najviac postihne Slovensko
Dôležitú oblasť chcú ochrániť pred Ruskom. Nemci uzavreli kritickú dohodu s maličkým európskym štátom
Rusko a Čína ostali ticho pozerať. USA pošlú do vesmíru „lietadlovú loď“ s jasným cieľom
Rozdajú tisíce eur pre bežných ľudí. Európska krajina chce spustiť štedré dotácie pre elektromobily
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP