Montaj experimentalO echipă de cercetători de la University of California din Berkeley propune o metodă de măsurare a efectului gravitaţiei asupra unor atomi de antimaterie. În lucrarea lor, care a fost publicată în Physical Review Letters, echipa descrie modul prin care cu ajutorul unui interferometru şi a unor atomi super-răciţi de antihidrogen s-ar putea determina cum reacţionează antimateria în prezenţa gravitaţiei.

 

 

Pentru că antimateria este atât de rară se cunosc puţine lucruri despre proprietăţile sale. Una din problemele de lămurit este dacă aceasta reacţionează în prezenţa gravitaţiei în acelaşi mod ca materia obişnuită. În principiu, verificarea faptului că antimateria reacţionează în acelaşi fel ca materia obişnuită în prezenţa gravitaţiei ar trebui să nu reprezinte o problemă dificilă. Ar fi suficient să lăsăm liberă o anumită cantitate de antimaterie şi să observăm dacă aceasta se deplasează în jos, în sus sau nu se mişcă deloc. Acest experiment nu s-a putut efectua până în prezent din două motive. Primul motiv este că antimateria este extrem de rară, astfel că a fost imposibil să se adune o cantitate suficientă de antimaterie în acest scop. Al doilea motiv este că antimateria şi materia se anihilează reciproc atunci când intră în contact una cu alta, astfel încât este extrem de dificil să colectăm şi să manevrăm antimateria pentru a putea efectua experimente asupra ei. O echipă de oameni de ştiinţă a anunţat recent identificarea unei metode prin care se pot depăşi ambele probleme de mai sus cu ajutorul unui experiment care ar trebui să dezvăluie, pentru prima dată, cum reacţionează atomii de antimaterie în prezenţa gravitaţiei.

Ideea lor este să utilizeze atomi de antihidrogen cum ar fi cei produşi în cadrul CERN (o echipă de cercetători de aici poate să genereze atomi de antihidrogen într-un ritm de un atom la fiecare cincisprezece minute, vezi şi acest articol). Atomii de antimaterie ar urma să fie răciţi până la o temperatură de un grad peste valoarea de zero absolut pentru ca apoi aceştia să fie ghidaţi către un interferometru folosind lumina. Din cauza temperaturii extrem de coborâte comportamentul atomilor de antimaterie s-ar modifica în aşa fel încât acesta ar semăna mai degrabă cu cel al unor unde decât al unor particule. Observând modul prin care aceste unde interacţionează unele cu altele s-ar putea măsura interacţiunea dintre ele şi câmpul gravitaţional.

Pentru că există atât de puţini atomi de antihidrogen care să poată fi folosiţi în acest scop, echipa de cercetători sugerează că magneţii ar putea fi folosiţi pentru ca atomii să fie constrânşi să se deplaseze în interiorul interferometrului astfel încât fiecare dintre aceştia să poată fi măsurat de mai multe ori în loc ca fiecare dintre ei să fie măsurat doar o singură dată. Cercetătorii arată, de asemenea, că metoda propusă de ei ar trebui să permită, pentru început, măsurarea efectului gravitaţiei asupra atomilor de antihidrogen cu o precizie de aproximativ 1 procent, dar prin îmbunătăţiri ulterioare ar trebui să se îmbunătăţească această precizie de 10.000 de ori.

Printr-o mai bună înţelegere a efectului gravitaţiei asupra antimateriei s-ar putea obţine nu doar o mai bună înţelegere a acestei categorii de materie, dar este posibil, de asemenea, să se identifice noi perspective în ceea ce priveşte natura gravitaţiei, care, după ani de studiu, reprezintă în mare parte un mister.



Traducere de Cristian-George Podariu după method-gravitational-impact-antimatter, cu acordul Phys.org.