Впервые физикам удалось создать антивещество - 38 атомов антиводорода

Сегодня, 13:41.

Физики из Европейского центра ядерных исследований CERN получили 38 атомов антиводорода, которые просуществовали в течение микросекунд. Антиводород получали и раньше, однако такие атомы мгновенно вступали с атомами обычного вещества в реакцию аннигиляции, которая приводит к полному переходу массы в энергию.

Группа исследователей опубликовала описание полученных результатов в научном журнале Nature. В их статье говорится, что способность изучения атомов антивещества позволит глубже понять фундаментальные законы физики.

Принятая сейчас "стандартная модель" физики исходит из того, что каждая элементарная частица - протон, электрон, нейтрон и множество экзотических частиц - имеют зеркальное отражение в виде античастиц.

У электрона такой античастицей является позитрон, на использовании которого основан метод получения изображений путем позитронно-эмиссионной томографии.

Однако одной из величайших загадок физики является отсутствие непротиворечивого объяснения того факта, почему наша Вселенная состоит в основном из вещества, а не из антивещества; с точки зрения законов физики, в момент возникновения Вселенной должны были возникнуть равные между собой количества того и другого.

"Атомы антиводорода сами по себе нейтральны - они не имеют заряда, но у них есть магнитные характеристики", - объясняет физик Джефф Хангст из Университета Аархус в Дании, один из участников проекта "Альфа" по удержанию атомов антиводорода.

Их можно представить себе в виде маленьких стрелок компаса, так что они могут отклоняться под воздействием магнитных полей. Мы создаем вокруг таких атомов "магнитную бутылку", то есть ловушку, в которой мы можем удерживать в течение очень короткого времени.

Такие магнитные поля сложной конфигурации не в состоянии удержать атомы с высокой энергией и поэтому перед исследователями стояла задача получить атомы антиводорода, которые движутся медленно.

Им удалось показать в ходе ряда экспериментов, что среди 10 миллионов созданными ими антипротонов и 700 миллионов позитронов появились 38 устойчивых атомов антиводорода, каждый из которых просуществовал в течение 0,2 секунды.

Теперь перед физиками стоит задача получения большего числа атомов и удержания их в устойчивом состоянии в течение более длительного времени с целью более подробного их изучения.

Мы хотели бы понять, есть ли какое-либо различие, которое нам пока неизвестно, между веществом и антивеществом. Это различие может быть более фундаментальным, чем принято считать сейчас и связанным с тем, что происходило в первые микросекунды после Большого Взрыва.

Профессор Джеральд Габриэлси из Гарвардского университета возглавлял одну из групп, которым в 2002 году удалось получить первые атомы антиводорода. Он же предсказал тогда, что для удержания таких атомов больше всего подойдет магнитная ловушка-бутылка.

Группа физиков под его руководством идет иным путем к получению более значительных количеств атомов антиводорода, однако он заявил, что полученные его коллегами результаты обнадеживают, пишет bbc.co.uk.

Они означают, что многолетняя мечта о получении антиматерии не столь уж безумна.
******************************************************************************************************************

Ученым, работающим на Большом адронном коллайдере (Large Hadron Collider, LHC, БАК), Швейцария, удалось на одну секунду удержать в магнитном поле 38 атомов антиводорода, сообщает BBC News со ссылкой на журнал Nature. Получить антиводород удавалось и ранее, однако он сразу же разрушался, превращаясь в нормальную материю. Теперь же у физиков появилась возможность проводить опыты с использованием антиматерии.

Согласно «стандартной модели», принятой сейчас в физике, каждой частице – протонам, электронам, нейтронам и другим, соответствует их «зеркальное отражение» – античастицы. Так, античастица электрона – позитрон – используется в позитронно-эмиссионной томографии.

Одной из неразрешимых загадок устройства Вселенной считается то обстоятельство, что в нашем мире очень много материи и совсем нет антиматерии. Законы физики не делают различий между этими двумя видами материи, а значит, чисто теоретически, в момент создания Вселенной должно было появиться равное количество того и другого.

Антиводород – это связанное состояние антипротона и позитрона. Впервые создать антиводород ученым удалось в 2002 году. Однако до сих пор позитроны и антипозитроны немедленно вступали в контакт друг с другом и взаимно уничтожались.

Как рассказывал «Вокруг света», ученые из Европейской организации ядерных исследований (European Organization for Nuclear Research), частью которой является Большой адронный коллайдер, разработали 8,5-тонный альфа-магнитный спектрометр (AMS), который будет запущен в космос для обнаружения антиматерии. Основной задачей детектора будет поиск темной материи, которая составляет 95% нашей Вселенной. Также ученые надеются, что спектрометр предоставит детальную информацию о наэлектризованных космических лучах, исследование которых может быть проведено только из космоса.

В феврале 2011 года спектрометр будет загружен на космический челнок и доставлен на Международную космическую станцию (МКС, International Space Station, ISS). Этот проект получил специальное одобрение конгресса США. Сейчас спектрометр находится в космическом центре им. Кеннеди (Kennedy Space Center), штат Флорида, для проведения дальнейших экспериментов.