Το σύμπαν δεν πρέπει να υπάρχει, καταλήγουν οι φυσικοί του CERN ...

Ένα από τα σπουδαία μυστήρια της σύγχρονης φυσικής είναι γιατί η αντιύλη δεν κατέστρεψε το σύμπαν στην αρχή του χρόνου. Για να το εξηγήσω, οι φυσικοί υποθέτουν ότι πρέπει να υπάρχει κάποια διαφορά ανάμεσα στην ύλη και την αντιύλη - εκτός από το ηλεκτρικό φορτίο. Όποια και αν είναι αυτή η διαφορά, δεν φαίνεται στο μαγνητισμό τους.
Οι φυσικοί στο CERN στην Ελβετία έχουν κάνει την πιο ακριβή μέτρηση της μαγνητικής ροπής ενός αντι-πρωτονίου - ένας αριθμός που μετράει πώς
ένα σωματίδιο αντιδρά με τη μαγνητική δύναμη - και το βρήκε να είναι ακριβώς το ίδιο με αυτό του πρωτονίου αλλά με αντίθετο σημάδι.Το έργο περιγράφεται στη Φύση.

"Όλες οι παρατηρήσεις μας βρίσκουν μια πλήρη συμμετρία μεταξύ της ύλης και της αντιύλης, και γι 'αυτό το σύμπαν δεν πρέπει να υπάρχει στην πραγματικότητα", λέει ο Christian Smorra, φυσικός στη συνεργασία του BERN-BALON-ANTIBARYON SYMMETRY (BASE). "Μια ασυμμετρία πρέπει να υπάρχει εδώ κάπου, αλλά απλά δεν καταλαβαίνουμε πού είναι η διαφορά".
Η αντιύλη είναι γνωστή ασταθής - κάθε επαφή με την κανονική ύλη και καταστρέφει σε μια έκρηξη αγνής ενέργειας που είναι η πιο αποτελεσματική αντίδραση που είναι γνωστή στη φυσική.Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο επελέγη ως το καύσιμο για την εξουσία του Starcraft Enterprise στο Star Trek.

Το πρότυπο μοντέλο προβλέπει ότι το Big Bang θα έπρεπε να έχει παραγάγει ίσες ποσότητες ύλης και αντιύλης - αλλά αυτό είναι ένα μίγμα καύσης που θα είχε αφαιρεθεί, αφήνοντας τίποτα πίσω για να κάνει τους γαλαξίες ή τους πλανήτες ή τους ανθρώπους.
Για να εξηγήσουν το μυστήριο, οι φυσικοί παίζουν τη διαφορά ανάμεσα στην ύλη και την αντιύλη - ψάχνοντας για κάποια ασυμφωνία που θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί κυριάρχησε η ύλη.
Μέχρι τώρα έχουν εκτελέσει εξαιρετικά ακριβείς μετρήσεις για όλα τα είδη των ιδιοτήτων: μάζα, ηλεκτρικό φορτίο και ούτω καθεξής, αλλά δεν έχει βρεθεί ακόμα καμία διαφορά.

Πέρυσι, οι επιστήμονες από το πείραμα του Συστήματος Φυσικής Laser Αισθητήρα του CERN (ALPHA) έλεγξαν για πρώτη φορά ένα άτομο αντι-υδρογόνου με το φως, χωρίς να βρουν πάλι καμία διαφορά σε σύγκριση με ένα άτομο υδρογόνου.
Αλλά μια ιδιοκτησία ήταν γνωστή μόνο για την ακρίβεια στο μέσο όρο σε σύγκριση με τα άλλα - τη μαγνητική στιγμή του αντιπρωτεΐνης. Πριν από δέκα χρόνια, ο Stefan Ulmer και η ομάδα του στη συνεργασία BASE έθεσαν ως στόχο να το μετρήσουν.
Πρώτα έπρεπε να αναπτύξουν έναν τρόπο να μετρήσουν άμεσα τη μαγνητική στιγμή του κανονικού πρωτονίου. Το έκαναν αυτό παγιδεύοντας μεμονωμένα πρωτόνια σε ένα μαγνητικό πεδίο και οδηγώντας κβαντικά άλματα στην περιστροφή του χρησιμοποιώντας ένα άλλο μαγνητικό πεδίο. Αυτή η μέτρηση ήταν η ίδια ένα πρωτοποριακό επίτευγμα που αναφέρθηκε στη Φύση το 2014.
Στη συνέχεια, έπρεπε να εκτελέσουν την ίδια μέτρηση στα αντιπρωτόνια - μια εργασία που έγινε διπλά δύσκολη από το γεγονός ότι τα αντιπρωτόνια θα εξαφανιστούν αμέσως σε επαφή με οποιαδήποτε ύλη. Για να γίνει αυτό, η ομάδα χρησιμοποίησε την πιο κρύα και μακρόβια αντιύλη που δημιουργήθηκε ποτέ.

Αφού δημιούργησαν τα αντιπρωτόνια το 2015, η ομάδα μπόρεσε να τα αποθηκεύσει για περισσότερο από ένα χρόνο μέσα σε ένα ειδικό θάλαμο σχετικά με το μέγεθος και το σχήμα ενός δοχείου Pringles.
Δεδομένου ότι κανένα φυσικό δοχείο δεν μπορεί να συγκρατήσει αντιύλη, οι φυσικοί χρησιμοποιούν μαγνητικά και ηλεκτρικά πεδία για να περιορίσουν το υλικό σε συσκευές που ονομάζονται παγίδες.
Συνήθως ο χρόνος ζωής του αντιύλου περιορίζεται από τις ατέλειες στις παγίδες - οι μικρές αστάθειες επιτρέπουν τη διαρροή αντιύλης.
Αλλά χρησιμοποιώντας ένα συνδυασμό δύο παγίδων, η ομάδα BASE έκανε τον πιο τέλειο θάλαμο αντιύλης ποτέ - κρατώντας τα αντιπρωτόνια για 405 ημέρες.
Αυτή η σταθερή αποθήκευση τους επέτρεψε να εκτελούν τη μέτρηση μαγνητικής ροπής τους στα αντιπρωτόνια. Το αποτέλεσμα έδωσε τιμή για τη μαγνητική ροπή αντιπροτόνης -2,7928473441 μΝ. (μN είναι μια σταθερά που ονομάζεται πυρηνικό μαγνητόν.) Εκτός από το σύμβολο μείον, αυτό είναι ίδιο με την προηγούμενη μέτρηση για το πρωτόνιο.

Η νέα μέτρηση είναι ακριβής σε εννέα σημαντικά ψηφία, το ισοδύναμο της μέτρησης της περιφέρειας της Γης μέσα σε λίγα εκατοστά και 350 φορές πιο ακριβή από οποιαδήποτε προηγούμενη μέτρηση.
"Αυτό το αποτέλεσμα είναι το αποκορύφωμα πολλών ετών συνεχούς έρευνας και ανάπτυξης και η επιτυχής ολοκλήρωση μιας από τις πιο δύσκολες μετρήσεις που έγιναν ποτέ σε ένα όργανο παγίδευσης Penning", λέει ο Ulmer.

-->
Το σπουδαιότερο παιχνίδι του κόσμου είναι ότι η διαφορά συνεχίζεται. Το επόμενο επερχόμενο πείραμα ολοκληρώνεται στο ALPHA, όπου οι επιστήμονες του CERN μελετούν την επίδραση της βαρύτητας της αντιύλης - προσπαθώντας να απαντήσουν στο ερώτημα αν η αντιύλη μπορεί να πέσει «επάνω».
ΠΗΓΗ 
Από το periergaa

loading...