Af gaan antimaterie! Swaartekrag se effek op materie se ontwykende tweeling word onthul

Om te bevestig dat antimaterie en gereelde materie gravitasie aangetrek word, sluit die bevinding ook gravitasieafstoting uit as die rede waarom antimaterie grootliks ontbreek in die waarneembare heelal.

Navorsers van die internasionale Antihydrogen Laser Physics Apparatus (ALPHA)-samewerking by CERN in Switserland het vandag hul bevindinge gepubliseer in die joernaal Nature, 'n poging wat deur meer as 'n dosyn lande en private instellings ondersteun word, insluitend die VSA deur die gesamentlike US National Science Foundation/Departement van Energievennootskap in Basiese Plasmawetenskap en Ingenieursprogram.

"Die sukses van die ALPHA-samewerking is 'n bewys van die belangrikheid van spanwerk oor kontinente en wetenskaplike gemeenskappe," sê Vyacheslav "Slava" Lukin, 'n programdirekteur in NSF se Fisika-afdeling. "Om die aard van antimaterie te verstaan, kan ons nie net help om te verstaan ​​hoe ons heelal ontstaan ​​het nie, maar kan nuwe innovasies moontlik maak wat nog nooit moontlik was nie, soos positron emissie tomografie (PET) skanderings wat baie lewens gered het deur ons kennis van antimaterie toe te pas om kanker op te spoor. gewasse in die liggaam."

Materie se ontwykende, vlugtige tweeling

Behalwe die verbeelde antimaterie-aangedrewe warp-aandrywings en fotontorpedo's van Star Trek, is antimaterie heeltemal eg, dog geheimsinnig skaars.

"Einstein se teorie van algemene relatiwiteit sê antimaterie moet presies dieselfde optree as materie," het die Universiteit van Kalifornië, Berkeley plasma fisikus en ALPHA samewerking lid Jonathan Wurtele gesê. "Baie indirekte metings dui daarop dat swaartekrag met antimaterie in wisselwerking tree soos verwag is," het hy bygevoeg, "maar tot die resultaat vandag het niemand eintlik 'n direkte waarneming gedoen wat kan uitsluit dat antiwaterstof byvoorbeeld opwaarts beweeg in teenstelling met afwaarts in 'n gravitasieveld nie. "

Ons liggame, die Aarde, en die meeste van alles waarvan wetenskaplikes weet in die heelal is oorweldigend gemaak van gereelde materie wat bestaan ​​uit protone, neutrone en elektrone, soos atome van suurstof, koolstof, yster en die ander elemente van die periodieke tabel.

Antimaterie, aan die ander kant, is gewone materie se tweeling, alhoewel met 'n paar teenoorgestelde eienskappe. Byvoorbeeld, antiprotone het 'n negatiewe lading terwyl protone 'n positiewe lading het. Anti-elektrone (ook bekend as positrone) is positief terwyl elektrone negatief is.

Maar, miskien die meeste uitdagend vir eksperimenteerders, "Sodra antimaterie materie raak, blaas dit op," sê ALPHA-samewerkingslid en die plasmafisikus van die Universiteit van Kalifornië, Berkeley, Joel Fajans.

Die gekombineerde massa van materie en antimaterie word geheel en al in energie omskep in 'n reaksie so kragtig dat wetenskaplikes dit 'n uitwissing noem.

"Vir 'n gegewe massa is sulke vernietigings die digste vorm van energievrystelling waarvan ons weet," het Fajans bygevoeg.

Maar die hoeveelheid antimaterie wat in die ALPHA-eksperiment gebruik word, is so klein dat die energie wat deur antimaterie/materie-uitwissing geskep word, slegs vir sensitiewe detektors waarneembaar is.

“Tog moet ons die antimaterie baie versigtig manipuleer of ons sal dit verloor,” het Fajans gesê.

advertensie