Впервые проведен спектральный анализ атома антиматерии

«Главной целью наших исследований антиматерии было использование лазера для наблюдения за переходом обычной материи в антиводород и сравнение данных с водородом, чтобы понять, подчиняются ли антиматерия тем же самым физическим законам», — говорит Джеффри Хангст, представитель эксперимента ALPHA.

Атомы состоят из электронов, вращающихся вокруг ядер. Когда электроны движутся от одной орбиты к другой, они вбирают или испускают свет специфических длин волн, образуя спектр атома. Каждый элемент обладает уникальным спектром. Поэтому спектроскопия стала основным инструментом анализа во многих областях физики, химии и астрономии. Она помогает отличать атомы и молекулы и их внутреннее состояние. Например, в астрофизике анализ спектра далекой звезды позволяет определить ее состав.

Атом водорода, состоящий из одного протона и одного электрона, самый распространенный и простой во Вселенной. Его спектр измерен с высокой точностью. Атом антиводорода, с другой стороны, практически не изучен. Измеримое отличие спектров водорода и антиводорода поможет понять загадку дисбаланса материи-антиматерии во Вселенной.

Ученые ЦЕРН смогли впервые наблюдать спектральную линию атома антиводорода, что позволило сравнить спектры материи и антиматерии. В результате эксперимента различий в спектральной линии замечено не было. Это совпадает со Стандартной моделью элементарных частиц, теорией, которая лучше всего описывает частицы и силы, действующие между ними, и которая предсказывает, что у водорода и антиводорода должны быть идентичные спектральные характеристики.

В будущем ученые ALPHA собираются увеличить точность измерений, чтобы продолжить испытывать на прочность Стандартную модель, пишет Phys.org.

На основе антиматерии можно построить двигатель космического корабля, который сможет разгоняться до 40% скорости света. К сожалению, реализовать эту технологию можно будет в лучшем случае через 250 лет.