У CERN починаються нові гравітаційні експерименти з антиматерією
Європейська організація з ядерних досліджень (CERN) продовжує експерименти з використанням прискорювачів частинок. На цей раз вчені хочуть провести чергові дослідження антиматерії. В даному випадку мова йде про вплив гравітації. Адже якщо припустити, що речовина і антиречовину мають одну і ту ж масу і майже однакові фізичні властивості, то і гравітація повинна діяти на них однаково. Незважаючи на такі очевидні висновки, на практиці вони не перевірялися жодного разу. І саме це хочуть зробити з фізики CERN, провівши відразу 2 експерименту, які можуть підтвердити (або не підтвердити) деякі існуючі теорії.
Перший експеримент отримав назву Альфа-G. У ньому будуть використовуватися нейтральні атоми антиводню. Цей «антиатом» виходить шляхом з’єднання антипротонів з антипротонного сповільнювача з позитронами. В результаті і виходить антиводень. Він має таку ж масу, спектроскопію, магнітний момент і інші показники, властиві «нормальному» водню, але мають і відмінності, які і роблять його антиречовиною, наприклад, антикварки замість звичайних кварків. Однак коли антиводень входить у контакт із звичайною речовиною, його складові швидко анігілюють. Саме на цьому і буде зав’язаний досвід.
Антиводень буде знаходиться у своєрідній магнітній пастці в особливій вертикально розташованої установці. Після відключення магнітного поля, яке утримує антиводень, на нього, очевидно повинні подіяти сили гравітації і «звичайні» частинки, які приведуть анігіляції атома. Саме точку, в якій відбудеться анігіляція фізики і хочуть зафіксувати. Після цього можна буде порівняти вплив сил гравітації на атом антиводню з дією цих сил на атом нормального водню і в цілому більше дізнатися про вплив гравітації на антиатоми.
Монтаж установки для експерименту Альфа-G в залі антипротонных сповільнювачів СERN
Другий експеримент називається GBAR і використовує практично той самий підхід, але для створення антиводню будуть взяті антипротоны, що поставляються кільцем уповільнення ELENA і позитрони, вироблені невеликим лінійним прискорювачем. Після цього отримане з’єднання буде охолоджене до наднизької температури (близько 10 микрокельвинов) і опромінено лазерами. Вони позбавлять з’єднання одного позитрона, перетворивши його в нейтральний антиатом, який «випаде» з пастки і вже тут зазнає дії гравітації, за чим і будуть спостерігати вчені. Як кажуть дослідники,
«Ми сподіваємося, що у нас буде шанс зробити перші вимірювання впливу гравітації на антиматерію. Але це гонка з часом, так момент фіксації буде вкрай малий і нам треба дуже чітко зафіксувати поведінку античастинок.»
