Najbolja znanost - pitanja koja privlače i nameću bilo koje ljudsko biće - obrušena je u tajnu. Da je to bio slučaj, dvije vrste čestica uništile bi se jedna drugu, ostavljajući Svemir prožet energijom.
Kao što potvrđuje naše postojanje, to se nije dogodilo. Zapravo, čini se da priroda ima jedan udio u 10 milijardi milijardi materije nad antimaterijom. To je jedna od najvećih misterija moderne fizike.
Ali Veliki hadronski sudarač naporno radi, doslovno gurajući materiju do krajnosti, kako bi riješio ovu zadivljujuću misteriju. CERN je ovog tjedna stvorio snop atoma vodika koji je omogućio znanstvenicima da prvi put precizno izmjere ovu neuhvatljivu antimateriju.
Čestice su identične česticama materije, osim znaka njihovog električnog naboja. Dakle, dok se vodik sastoji od pozitivno nabijenog protona koji je okružen negativno nabijenim elektronom, antihidrogen se sastoji od negativno nabijenog antiprotona u orbiti s pozitivno nabijenim antielektrom ili pozitrona
Iako primordijalna antimaterija nikada nije primijećena u Svemiru, moguće je stvoriti antihidrogen u akceleratoru čestica miješanjem pozitrona i niskoenergetskih antiprotona.
Godine 2010., ALPHA tim je prvi put uhvatio i zadržao atome antihidrogena. Sada je tim uspješno stvorio snop čestica antihidrogena. U radu objavljenom ovog tjedna u časopisu Nature Communications, ALPHA tim izvijestio je o otkrivanju 80 atoma vodika 2,7 metara nizvodno od njihove proizvodnje.
"Ovo je prvi put da smo s određenom preciznošću mogli proučavati antihidrogen", rekao je glasnogovornik ALPHA-e Jeffrey Hangst u priopćenju za javnost. "Optimistični smo kako će ALPHA-ova tehnika hvatanja traga donijeti mnoge takve spoznaje u budućnosti."
Jedan od ključnih izazova je čuvanje antihidrogena od obične materije, kako se njih dva ne uništavaju. Da bi to učinili, većina eksperimenata koristi magnetska polja da bi uhvatila atome vodika dovoljno dugo da ih prouče.
Međutim, jaka magnetska polja pogoršavaju spektroskopska svojstva atoma antihidrogena, tako da je ALPHA tim morao razviti inovativan set za prenošenje atoma vodika u područje gdje se mogu proučavati, daleko od jakog magnetskog polja.
Da bi izmjerili naboj antihidrogena, ALPHA tim je proučavao putanje atoma antihidrogena oslobođenih iz klopke u prisustvu električnog polja. Ako bi atomi vodika imali električni naboj, polje bi ih odbilo, dok bi neutralni atomi bili neodređeni.
Rezultat, na temelju 386 zabilježenih događaja, daje vrijednost električnog naboja antihidrogena od -1,3 x 10-8, Drugim riječima, njegova naplata kompatibilna je s nulom do osam decimalnih mjesta. Iako ovaj rezultat ne iznenađuje, budući da su atomi vodika električno neutralni, to je prvi put da je naboj antiatoma izmjeren na tako veliku preciznost.
U budućnosti bi svaka otkrivena razlika između materije i antimaterije mogla pomoći u rješavanju jedne od najvećih misterija moderne fizike, otvarajući prozor u novo područje znanosti.
Rad je objavljen u časopisu Nature Communications.
