Mēs dzīvojam Visumā, kas veidots no matērijas. Fiziķi vēlas uzzināt, kāpēc matērija ir aizstājusi tās antimērijas dvīni, un šonedēļ ALPHA sadarbība CERN ieguva soli tuvāk noslēpuma atklāšanai.
ALPHA, starptautisks sadarbības eksperiments, kas izveidots 2005. gadā, tika izveidots, lai notvertu un izmērītu antiūdeņraža daļiņas ar speciāli izstrādātu eksperimentu. Tas tiek pacelts tur, kur priekšgājējs ATHENA, kas meklēja antimēriju, pameta. Uzmanības centrā ir antiūdeņradis, jo ūdeņradis ir visizplatītākais elements Visumā, un tā struktūra ir ārkārtīgi labi zināma zinātniekiem.
Katrā ūdeņraža atomā ir viens elektrons, kas riņķo pa tā kodolu. Gaismas izdegšana atomos satrauc elektronu, liekot tam lēkt orbītā tālāk no kodola, pirms tas atslābst un atgriežas savā miera stāvoklī, kas procesā izstaro gaismu. Šīs izstarotās gaismas frekvences sadalījums ir zināms; tas ir precīzi izmērīts un mūsu universā, kas veidots no matērijas, ir raksturīgs tikai ūdeņradim.
Fizikas pamatnoteikumi nosaka, ka ūdeņraža antimērijas dvīņradim, antiūdeņradim, jābūt vienlīdz atpazīstamam ar identisku spektru. Tas ir, ja viss, ko mēs zinām par daļiņu fiziku, ir pareizi. ALPHA grupas galvenais mērķis ir uztvert un izmērīt antiūdeņraža spektru.
ALPHA ir veikusi pirmos pieticīgos antiūdeņraža mērījumus. ALPHA aparātā antiūdeņradis tiek ieslodzīts ar magnētu izkārtojumu, kas ietekmē atomu magnētisko lauku. Mikroviļņu krāsnis, kas noregulēts uz noteiktu frekvenci, kas vērsta uz šiem antiūdeņraža atomiem, pagriež to magnētisko orientāciju, atbrīvojot tos. Atbrīvotais antiūdeņradis satiekas ar ūdeņradi, kad tas izplūst un abi iznīcina viens otru, atstājot labi zināmu paraugu daļiņu detektoros, kas apņem aparātu.
Aparāts fiksēja pierādījumus par elektronu lēkājošām orbītām antiūdeņraža atomā pēc tam, kad mikroviļņu starojums mainīja tā iekšējo stāvokli. Rezultāts vēl vairāk pierāda ALPHA pieejas pamatotību, parādot, ka aparātam ir pietiekami daudz vadības un jutības, lai veiksmīgi veiktu eksperimentu, kuram tas bija paredzēts. Nākotnē ALPHA koncentrēsies uz mikroviļņu mērījumu precizitātes uzlabošanu, lai ar lāzeru palīdzību atklātu antiūdeņraža spektru.
Aizraujošos rezultātus bija grūti sasniegt, jo antihidrogēns dabā neeksistē. Tas ir izgatavots ALPHA aparātā no antiprotoniem, kas paši tiek izgatavoti Antiproton paātrinātājā, un pozitroniem no radioaktīva avota. Un tam jābūt pietiekami zemam enerģijas līmenim, lai paliktu ieslodzījumā mērījumiem. Bet tas darbojas, un tas tikai var dot fiziķiem atslēgu, kas viņiem nepieciešama, lai izprastu agrīnā Visuma noslēpumu.
Avots: CERN
