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
Neverili vlastným očiam: Vedci v hlbokom vesmíre objavili známe „zviera”
Vedci šokovali svet. Dramaticky zlepšili životnosť batérií elektromobilov pomocou dreva
Nikto netušil, čo sa deje: Záhadný objekt k nám vysiela rádiové signály už od roku 1988
Zem je vo vnútri obrovskej prázdnoty. „Zvuk Veľkého tresku“ naznačuje možné riešenie veľkej záhady
Vedci našli riešenie proti večným chemikáliám. Nečakaná zbraň ich zožerie priamo v tvojom tele
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Známy reťazec stiahol z pultov obľúbené ovocie: Hrozí kontaminácia vírusom žltačky
Ako ísť do dôchodku v 35 rokoch: Investičný byt ti môže zabezpečiť pasívny príjem
Dekan Lekárskej fakulty SZU skončil. Jeho meno sa spája s kauzou kolonoskopií
PRIESKUM: Tretina Sloveniek riskuje svoje zdravie tichým trápením, odmieta lekára a volí rady z internetu
30 minút jednoduchej aktivity prekvapuje aj skúsených diabetológov. S cukrom v krvi robí zázraky
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Televízory Slovákov úmyselne zhoršujú kvalitu obrazu. Je to špinavý marketing, takto ho opravíš
- Brusel chce zarezať telekomunikačných operátorov. Proti novému zákonu sú všetky štáty EÚ
- V spoľahlivosti nemajú konkurenciu. Týchto 5+1 automobiliek má najlepšie motory (PREHĽAD)
- Najlepší akčný film roka po prechode na online trhá rekordy. Aj s dabingom sa dá pozrieť úplne zadarmo
- Totálna nehoráznosť: Čínska vojnová loď použila laser proti lietadlu EÚ, Nemci reagujú tvrdo
-
- V spoľahlivosti nemajú konkurenciu. Týchto 5+1 automobiliek má najlepšie motory (PREHĽAD)
- Totálna nehoráznosť: Čínska vojnová loď použila laser proti lietadlu EÚ, Nemci reagujú tvrdo
- Televízory Slovákov úmyselne zhoršujú kvalitu obrazu. Je to špinavý marketing, takto ho opravíš
- Lietadlá súdneho dňa majú len dve krajiny. Rusko ich rozkráda, v USA chátrajú
- Najlepší akčný film roka po prechode na online trhá rekordy. Aj s dabingom sa dá pozrieť úplne zadarmo
-
- Rusi ani netušili, čo im zlikvidovalo najdrahší systém. Ukrajina použila zbraň, akú svet ešte nevidel
- V Európe sa vylodili tisícky čínskych elektromobilov. Doviezla ich obrovská loď so šokujúcim pohonom a výkonom
- V spoľahlivosti nemajú konkurenciu. Týchto 5+1 automobiliek má najlepšie motory (PREHĽAD)
- Slovensko čaká najväčšia dopravná novela za roky. Nový zákon udrie na cestných pirátov aj e-kolobežky (PREHĽAD)
- Západ nič také nemá. „Spojenec“ Ruska nasadí laser na stíhačky budúcnosti, rakety po ňom „slepnú“
Takto sa zneužíva home office. Odborári odhalili praktiky, ktoré sa ťa môžu týkať
Očkovanie neodmietali nevzdelaní. Nová štúdia odhalila iný faktor
Tržby TSMC prekonali očakávania. Čipy pre AI lámu rekordy
Slovensko má najdrahšie palivá v regióne. Analytici majú vysvetlenie
Ruskí vojaci sa vzdali robotom. Na Ukrajine padol historický moment
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP