Ученые проекта ALPHA из ЦЕРН, после 20 лет экспериментов, впервые измерили оптический спектр атома антиводорода, открыв новую эру в высокоточных исследованиях 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.
Появился гаджет, позволяющий автоворам легко угнать машину
Кейсы
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.