Vedci prvýkrát priamo manipulovali s antihmotou pomocou lasera

Výskumníci oznámili, že vôbec prvýkrát manipulovali s antihmotou pomocou špecializovaného lasera v rámci projektu Antihydrogen Laser Physics Apparatus (ALPHA). Ide o medzinárodnú spoluprácu pod vedením Európskej organizácie pre jadrový výskum (CERN) v Ženeve. Nová technika úspešne spomalila vodíkové antičastice ich ochladením na teploty blízke absolútnej nule, čo je inovácia, ktorá „má ďalekosiahle dôsledky pre štúdium antihmoty“, uvádza sa v článku zverejnenom v časopise Nature.

Predpokladá sa, že častice antihmoty sú totožné s časticami, ktoré tvoria bežnú hmotu, ibaže nesú presne opačný náboj. Náprotivkom elektrónu je v antihmote pozitrón, protónu zase antiprotón atď. Pretože ide o rovnaké, ale opačné formy hmoty, častice a antičastice sa pri zrážke zničia. Reakcia vytvára vedľajšie produkty, ktoré možno zistiť v laboratóriách a ktoré dokazujú, že antihmota existuje. Podľa moderných fyzikálnych teórií mal Veľký tresk priniesť do vesmíru rovnaký počet častíc a antičastíc.

Výsledkom takejto konfigurácie by bolo, že sa všetky páry hmota-antihmota navzájom zničia v epickom vesmírnom zúčtovaní, po ktorom nezostane nič iné ako zvyšková energia. No zdá sa, že vo vesmíre je hmota zastúpená oveľa hojnejšie ako antihmota, čo vyvolalo problém, ktorý je dnes známy ako „problém asymetrie hmoty“. Na rozlúštenie tejto záhady musia vedci študovať antihmotu v laboratórnych podmienkach. Je však náročné vyrobiť veľké množstvo tohto materiálu v našom svete, ktorý je nepriateľský k antihmote. 

Prvé atómy antihmoty generované v CERN-e v 90. rokoch existovali len zlomok sekundy, čo je príliš krátky čas na to, aby sa dali podrobne preskúmať. V roku 2011 však CERN vytvoril technológiu, ktorá zachytila atómy antivodíka na rekordných 1000 sekúnd. Išlo o prielom naznačujúci, že jedného dňa sa môže laserové chladenie častíc antihmoty stať realitou. To by mohlo dramaticky spomaliť experimentálne atómy antihmoty.

Po uplynutí desaťročia tvrdá práca tímu priniesla ovocie. Vedci vyladili laser ALPHA tak, aby vyžaroval svetlo na správnej frekvencii, aby ochladil atómy antivodíka na teploty blížiace sa k absolútnej nule, čo následne znížilo ich rýchlosť z 300 km/h pod 50 km/h. V tejto studenej a spomalenej forme môže laserové svetlo skutočne manipulovať s antivodíkom, čo znamená, že antihmotu možno ovládať a pohybovať ňou s bezprecedentnou presnosťou.

Výskumníci tak môžu uskutočňovať nové pozorovania jej zvláštnych vlastností a správania. Tím ALPHA chce zdokonaliť technológiu tak, aby mohol otestovať základnú predikciu, že antihmota je s výnimkou jej náboja identická s hmotou. Ak sa objavia akékoľvek odchýlky v časticiach antivodíka, mohlo by to naznačovať existenciu novej a ohromujúcej fyziky, presahujúcej rámec potvrdeného štandardného modelu.

Zdroj: vice.com.