Žijeme vo vesmíre vyrobenom z hmoty. Fyzici chcú vedieť, prečo záležitosť nahradila svoje antihmotové dvojča. Spolupráca ALPHA v CERN sa tento týždeň priblížila k odhaleniu záhady.
ALPHA, medzinárodný experiment spolupráce založený v roku 2005, bol navrhnutý tak, aby zachytával a meral antihydrogénové častice pomocou špeciálne navrhnutého experimentu. Zisťuje sa, kde jeho predchodca antihmoty, ATHENA, prestal. Dôraz je kladený na antihydrogén, pretože vodík je najrozšírenejším prvkom vo vesmíre a jeho štruktúra je vedcom veľmi dobre známa.
Každý atóm vodíka má jeden elektrón obiehajúci okolo svojho jadra. Vystreľujúce svetlo na atómy excituje elektrón a spôsobí, že skočí na obežnú dráhu ďalej od jadra skôr, ako sa uvoľní a vráti sa na svoje pokojové obežné svetlo emitujúce svetlo v procese. Frekvenčné rozdelenie tohto vyžarovaného svetla je známe; bola presne zmeraná av našom vesmíre vyrobenom z hmoty je vodík jedinečný.
Základná fyzika vyžaduje, aby vodíkové antihmotové dvojče antihydrogén boli rovnako rozpoznateľné tým, že majú rovnaké spektrum. To znamená, že ak je všetko, čo vieme o časticovej fyzike, správne. Zachytávanie a meranie antihydrogénového spektra je hlavným cieľom skupiny ALPHA.
ALPHA vykonala prvé mierne merania antihydrogénu. V prístroji ALPHA je antihydrogén zachytený usporiadaním magnetov, ktoré ovplyvňujú magnetické pole atómov. Mikrovlny naladené na špecifickú frekvenciu zameranú na tieto antihydrogénové atómy, prevracajú svoju magnetickú orientáciu a uvoľňujú ich. Uvoľnený antihydrogén sa stretáva s vodíkom, keď uniká, a tieto dva sa navzájom ničia, takže v detektoroch častíc obklopujúcich prístroj zanecháva dobre známy obrazec.
Prístroj zachytil dôkazy elektrónových skokových dráh v antihydrogénnom atóme po tom, čo mikrovlnné žiarenie zmenilo svoj vnútorný stav. Výsledok ďalej dokazuje platnosť prístupu ALPHA, čo dokazuje, že prístroj má dostatočnú kontrolu a citlivosť na úspešné vykonanie experimentu, pre ktorý bol navrhnutý. V budúcnosti sa ALPHA zameria na zlepšenie presnosti svojich mikrovlnných meraní s cieľom odhaliť antihydrogénové spektrum pomocou laserov.
Vzrušujúce výsledky bolo ťažké dosiahnuť, pretože antihydrogén v prírode neexistuje. Vyrába sa v prístroji ALPHA z antiprotónov, ktoré sa vyrábajú v spomaľovači antiprotónov a pozitrónov z rádioaktívneho zdroja. A musí mať dostatočne nízku úroveň energie, aby zostala v pasci pre merania. Funguje to a fyzici to môže dať len kľúč, ktorý potrebujú na to, aby pochopili tajomstvo raného vesmíru.
Zdroj: CERN
