Fysikere udførte de første nøjagtige målinger af, hvordan lys interagerer med partikler af antimateriale, og fandt ikke signifikante forskelle i dets opførsel sammenlignet med almindeligt stof, hvilket igen fik forskere til at undre sig over, hvorfor universet eksisterer. Deres fund blev offentliggjort i tidsskriftet Nature.
”Dette er de første virkelige spektroskopiske målinger af egenskaberne af antimaterie opnået med lasere. Den ultrahøj præcision af vores seneste målinger har været en stor præstation for vores team. Vi har forsøgt at nå denne milepæl i 30 år, og det er lykkedes os endelig at realisere denne drøm,”sagde Jeffrey Hangst, officiel repræsentant for ALPHA-samarbejdet.
Ifølge forskere i dag, i de første øjeblikke efter Big Bang, dukkede en lige meget mængde og antimaterie op. Samtidig siger standardmodellen for fysik, at antimaterielle partiklers egenskaber spejler egenskaberne for deres tvillinger, med undtagelse af ladningen. Med andre ord skal de kemiske og fysiske egenskaber hos atomerne i antimaterie og stof være identiske.
Da materie og antimateriale ødelægger ved kollision under universets fødsel, måtte deres partikler ødelægge hinanden og fratage universet alle reserver af både materie og antimaterie. Derfor opstår spørgsmålet - hvor forsvandt antimateriet , og hvorfor universet findes.
Det antages, at en af grundene til "asymmetri af stof" kan ligge i eksistensen af små, men snarere signifikante forskelle i strukturen og egenskaberne for antimaterielle partikler. I de senere år har fysikere fundet flere antydninger om, at sådanne forskelle, for eksempel i masserne af protoner og antiprotoner, stadig eksisterer, men deres nøjagtige ændring hæmmes af den lave nøjagtighed af instrumenter og den mikroskopiske skala af denne asymmetri.
Angst og hans kolleger har i mange år forsøgt at finde antydninger til forskelle i egenskaber ved stof og antimaterie ved hjælp af ALPHA-2-enheden, en speciel fælde til positroner og antiprotoner, der tvinger dem til at kombinere og danne enkeltatomer af antimaterie. På grund af absolut isolering kan atomer af antimaterie eksistere i denne fælde i flere dage uden at henfalde eller ødelægge.
ALPHA-teamet har længe forsøgt at måle spektret af antihydrogenatomer, hvis sammenligning med lignende data for brint viser, om lys interagerer på samme måde med to former for stof, og om der endda er de mindste forskelle i massen af deres partikler.
De første resultater af denne art blev opnået for seks år og to år siden, men disse målinger var ikke nøjagtige på grund af det faktum, at de ikke blev udført direkte, men indirekte, idet man observerede konsekvenserne af sammenstødet af partikler af antimateriale og stof. Forskere blev tvunget til at handle på denne måde på grund af det faktum, at der var for få antihydrogenatomer. Dette forhindrede søgningen efter mulige spor efter den "nye fysik" og løsningen på mysteriet om antimateriets forsvinden.
Salgsfremmende video:
Angst og hans kolleger var i stand til at løse dette problem ved at ændre fældens struktur på en sådan måde, at det gjorde det muligt for dem at bestråle antihydrogen med syv typer laserstråler på en gang. Ved at kombinere billeder, der blev opnået under en sådan "afskalning", kunne forskere øge nøjagtigheden af målingerne med 100 gange og opnå et fejlniveau, der ikke overstiger to dele pr. Billion. Dette er kun tre størrelsesordener mindre end den nøjagtighed, der opnås, når man "fyrer" brint.
Ligesom i de to sidste gange faldt spektret af stof og antimateriale helt sammen, hvilket antyder, at de interagerer med lys på samme måde og antagelig har identisk masse. Sammen med andre nylige målinger af andre egenskaber ved antiprotoner får denne opdagelse forskere i stigende grad til at undre sig over, hvor forskellen mellem stof og antimaterie "gemmer sig".
De første svar på disse spørgsmål, som Angst og hans kolleger håber, vil blive modtaget meget snart, når ALPHA-2 moderniseres og udvides, hvilket vil øge nøjagtigheden af spektrummålinger med flere størrelsesordrer og komme tættere på at løse mysteriet om universets eksistens.
