Пятница 01 декабря 2023 года

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Наука» Эксперимент показывает, что антиматерия падает под действием гравитации, как и материя


Эксперимент показывает, что антиматерия падает под действием гравитации, как и материя

Среда, 27 Сентября 2023 18:44

Физики, изучающие антиводород — антипротон в паре с антиэлектроном или позитроном — убедительно доказали, что гравитация тянет его вниз, а не толкает вверх. Что касается гравитации, то и материя, и ее зеркальный двойник с перевернутым зарядом, антиматерия, заслуживают больших и теплых объятий. Это исследование было опубликовано в журнале Nature.

 

Недавний эксперимент международного сотрудничества в области антиводородной лазерной физики позволил провести первое прямое измерение свободно падающего антивещества (видео можно посмотреть ниже).

 

Если бы результаты были иными, мы, возможно, наконец получили бы первое достоверное представление о том, куда отправилась половина Вселенной около 13,4 миллиардов лет назад.

 

Антиматерия — это квантовая тень привычного вида материи, из которой состоят объекты нашей повседневной жизни.

 

Поменяв местами заряд (и несколько других, более тонких характеристик) электрона, вы получите столь же крошечную, но положительно заряженную частицу, называемую позитроном.

 

Построив протон из антикварков, вы получите отрицательный эквивалент, называемый антипротоном.

 

А если сложить эти два вместе? Вы получаете атом антиводорода с положительной частицей, вращающейся вокруг отрицательного ядра.

 

Вселенная не стесняется создавать частицы антивещества, по крайней мере, не больше, чем создает материю. Но если свести их вместе, их противоположные вкусы быстро исчезнут, и не останется ничего, кроме быстро расширяющегося пузыря гамма-лучей, позволяющего предположить, что они когда-либо существовали.

 

Этот очевидный факт космической бухгалтерии представляет собой загадку: почему у нас есть Вселенная, наполненная звездами-материями, планетами-материями и галактиками-материями, если эквивалентное количество антиматерии появилось в бушующей печи Большого Взрыва немедленно, чтобы отменить ее? 

 

В то время как некоторые физики подвергают сомнению предпосылки создания и уничтожения антиматерии, другие ставят под сомнение предположения о фундаментальном поведении зеркального двойника.

 

Например, если бы позитроны отталкивались гравитацией, а не притягивались, два вида материи могли бы быть разделены на ранних этапах создания Вселенной.

 

Это отличная идея, даже если она не поддерживается теорией.

 

«Если бы антиводород каким-то образом отличался от водорода, это было бы революционным явлением, потому что физические законы, как в квантовой механике, так и в гравитации, гласят, что поведение должно быть одинаковым», — говорит Джонатан Вуртеле, физик плазмы из Калифорнийского университета в Беркли. «Однако никто не узнает, пока не проведет эксперимент».

 

Проведение такого эксперимента легче сказать, чем сделать.

 

Мы сравнивали влияние гравитации на различные виды материи в соответствии с так называемым принципом слабой эквивалентности задолго до того, как Галилей якобы сбросил боеприпасы с вершины башни в Пизе.

 

Сбросить массу, состоящую из антиматерии, — это совсем другая игра.

 

Во-первых, хотя мы можем синтезировать его с помощью коллайдера частиц, за всю историю было произведено лишь несколько нанограммов антипротонов и позитронов.

 

Замедление антивещества, его хранение и транспортировка античастиц для экспериментов — проблема номер два.

 

Однако, возможно, самым большим препятствием является невероятная слабость самой гравитации по сравнению с невероятной мощью электромагнетизма. Сила гравитации, действующая на одиночный протон, находящийся на поверхности Земли, такая же, как электрическое поле с напряженностью всего 0,000001 вольт на квадратный метр.

 

Магнитные поля еще более губительны, требуя от экспериментаторов нестандартного мышления при разработке способов увидеть, падает ли объект из антивещества так, как будто он состоит из материи.

 

В 2022 году исследователи нашли косвенные доказательства того, что они одинаково реагировали на гравитацию. Гоня два вида материи вокруг ловушки в течение 18 месяцев, они не обнаружили никаких признаков того, что гравитация оказывает различное влияние на антиматерию.

 

Чтобы продвинуть эксперименты еще на один шаг, АЛЬФА разработала вертикальную вакуумную камеру с регулируемыми магнитными полями и «сбросила» частицы антиводорода вниз по ее центру.

 

«Говоря в общих чертах, мы создаем антиматерию и проводим эксперимент типа Пизанской башни», — говорит Вюртеле.

 

Контролируемо изменяя магнитные поля, исследователи смогли нейтрализовать их эффекты, оставив притяжение гравитации смещать больше частиц в сторону Земли, а не в сторону неба с ускорением.

 

Эксперимент означает, что мы можем отказаться от предположений о том, что гравитация выделила антивещество из пепла Большого взрыва, по крайней мере, на данный момент.

 

Тем не менее, все еще существует небольшая вероятность того, что гравитация любит одного из близнецов материи немного больше, чем другого. Если это так, это может объяснить, почему мы унаследовали целую Вселенную.

 
 

 

 

 

Эксперимент показывает, что антиматерия падает под действием гравитации, как и материя



Николаева Мария Опубликовано в Наука   Теги Новости
Главное за сутки
МО РФ сообщило об уничтожении безэкипажного катера ВМС Украины МО РФ сообщило об уничтожении безэкипажного катера ВМС Украины Самолеты авиации Черноморского флота уничтожили следовавший к Крыму украинский морской дрон, сообщили в Минобороны России. "Около 08:00 мск в западной части акватории Черного моря был обнаружен следовавший в направлении Крымского…
Задержан подозреваемый в терактах на железной дороге и военном аэродроме в Рязанской области Задержан подозреваемый в терактах на железной дороге и военном аэродроме в Рязанской области Силовики задержали подозреваемого в организации терактов на железной дороге и на военном аэродроме в Рязанской области по заданию военной разведки Украины, сообщили РИА Новости в пресс-службе СК и в ФСБ.…
Путин подписал указ о создании холдинга для управления аэропортом Пулково Путин подписал указ о создании холдинга для управления аэропортом Пулково Президент России Владимир Путин подписал указ, по которому все сто процентов долей кипрской компании в уставном капитале "Воздушных ворот Северной столицы" (управляющей компании аэропорта Пулково) передают в собственность "Холдинга ВВСС",…
Интернет и СМИ
Читайте также
Neurology: ученые США выявили самый первый признак деменции Neurology: ученые США выявили самый первый признак деменции Учеными Калифорнийского университета выявлен самый ранний признак болезни Альцгеймера, самой часто встречаемой разновидности деменции. Правда, заметить его могут только врачи. Как рассказывают специалисты в материале для журнала Neurology, высокий риск…
Interesting Engineering: учёные представили породы собак через 10 тысяч лет Interesting Engineering: учёные представили породы собак через 10 тысяч лет Ветеринары и генетики из Basepaws, компании по генетическому тестированию домашних животных в Калифорнии, используют передовые методы искусственного интеллекта, чтобы представить, какими могут стать собаки через 10 000 лет. Эти прогнозы…
BMJ: Изменение образа жизни избавляет от симптомов нижних мочевыводящих путей BMJ: Изменение образа жизни избавляет от симптомов нижних мочевыводящих путей Учеными, представляющими Бристольскую медицинскую школу, найден способ избавления больных без медикаментов от симптомов патологии нижних мочевыводящих путей (СНМП).* Материалы исследования обнародованы в British Medical Journal (BMJ). СНМП, поясняют специалисты, это…
Тема дня
Бессильный бойкот гордых шпрот Бессильный бойкот гордых шпрот

Главы лимитрофных прибалтийских дипломатий и примкнувший к ним Кулеба явно не верят в то, что слово ...

Фото
Npj Digital Medicine: ИИ с точностью 95% выявляет послеродовое кровотечение Npj Digital Medicine: ИИ с точностью 95% выявляет послеродовое кровотечение

Новое исследование, опубликованное в журнале npj Digital Medicine, раскрывает потенциал искусственно...

Опрос

Когда возможно начало мирных переговоров по Украине?

 

Анекдот дня

Специалисты установили, что Тык - это прозвище древнего ученого. Его методом многие в научном мире пользуются до сих пор.

Еще »
Комментарии для сайта Cackle
Ученые выяснили, как мозг реагирует на привлекательные лица
Как снизить риск рака — рассказали ученые
СМИ2
Мы на одноклассниках
 

 

МЫ ВКОНТАКТЕ

Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-83392 от 07.06.2022, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи,

информационных технологий и массовых коммуникаций. При использовании, полном или частичном цитировании материалов

planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с точкой зрения редакции.

На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии предоставления

информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей сети "Интернет",

находящихся на территории Российской Федерации)".