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
Mesiac sa od Zeme vzďaľuje čoraz viac. Toto sa s ním stane v budúcnosti
Vedci prišli s alarmujúcim zistením: Zabudnutá rakovina naberá na sile, je mimoriadne agresívna
ZAUJÍMAVÉ Náš vesmír má podľa fyzikov zrkadlové dvojča. Čas v ňom plynie opačným smerom
Má dosiahnuť rýchlosť 4 000 km/h. Čína postavila levitujúci vlak, ktorý pochová lietadlá (+video)
Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Tajná dohoda na obzore: Rusko chce od krajiny NATO späť rakety za 2,5 miliardy pre straty na fronte
Cez stanicu Poprad-Tatry nepremávali vlaky. Dopravu zastavili pre mimoriadnu udalosť
Vodičom hrozí pokuta až 300 eur. Špeciálna značka na semafore mätie Slovákov, pravidlá sú jasné
Jedna konkrétna skupina ľudí potichu bohatne. Mladí zatiaľ utekajú za hranice, alebo zostávajú bývať u mamy
Zlodeji zničili bankomat, našli pri ňom plynovú bombu. Zasahuje polícia a hasičské zložky
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Na Slovensku odštartovala nová TV stanica. Dá sa pozerať úplne zadarmo a je v HD kvalite
- Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
- Európska únia nezruší zákaz spaľovákov. Chystá však niečo, čo výrazne zniží ceny elektromobilov
-
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
- Na Slovensku odštartovala nová TV stanica. Dá sa pozerať úplne zadarmo a je v HD kvalite
- Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Štát rokuje o kúpe pokročilých systémov
-
- Padnutý strom v Amazónii nechal vedcov v nemom úžase. Odhalil tajomstvo ukryté stáročia
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Štát rokuje o kúpe pokročilých systémov
- Tisíce ton zlata, medi a striebra. Na hranici dvoch štátov našli najväčší poklad za posledných 30 rokov
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
Nečakaná krajina zbrojí na úroveň veľmocí. Od Izraelu kúpila zbrane za vyše 2 miliardy eur
Nenápadný faktor nás oberá o miliardy eur: Európska únia je pod tlakom extrémnych javov, ničia ekonomiku štátov
Slováci v tom majú jasno: Táto vec najviac znečisťuje ovzdušie v našej krajine
Americký gigant má na krku vážny problém. Na pôde východnej mocnosti porušil dôležitý zákon
Izolujú sa od sveta. Táto krajina svoj jadrový status zakotvila v zákone, Západ je v obavách
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP