Ученые из ЦЕРН собираются охладить антиматерию

Антиматерия остается одним из малоизученных феноменов, который в то же время может многое прояснить в понимании Вселенной. Для того чтобы лучшее изучить антиматерию, ученые намерены охладить ее.

Несмотря на то что антиматерия еще не до конца исследована, ученые уже вовсю стремятся ею манипулировать. Физики из ЦЕРН на шаг приблизились к охлаждению антиматерии при помощи лазеров, что, по идее, поможет им разгадать многие ее тайны. Свое исследование они опубликовали в журнале Nature.

По сути, антиматерия — противоположность «обычной» материи. В то время как протоны обладают положительным зарядом, их античастицы — антипротоны — обладают той же массой, но отрицательным зарядом. У электронов и их античастиц — позитронов — масса одинаковая, но они отличаются зарядами (у электронов он отрицательный, у позитронов — положительный). Когда частица сталкивается со своей античастицей, они аннигилируют, уничтожая друг друга.

Теоретически Большой взрыв должен был воспроизвести одинаковое количество материи и антиматерии, но в таком случае все попросту бы аннигилировало. Однако по какой-то причине во Вселенной существует больше материи, чем антиматерии.

Исследователи не знают, почему так произошло, у них не было возможности в этом разобраться, ведь антиматерию крайне тяжело изучать. Именно поэтому ученые из ЦЕРН надеются охладить антиматерию, чтобы получить возможность лучше ее рассмотреть.

При помощи ALPHA (аппарат для получения антиводорода при помощи лазерного излучения) исследователи соединили антипротоны с позитронами для создания атомов антиводорода.

«Лайман-альфа — самый базовый, важный переход в обычных атомах водорода, и регистрация этого же феномена в антиводороде открывает новую эпоху в изучении антиматерии», — говорит один из исследователей Такамаса Момосе.

Согласно Момосе, этот фазовый сдвиг — важный первый шаг по направлению к охлаждению антиводорода. Исследователи долгое время использовали лазеры, чтобы охладить другие атомы для упрощения их изучения. Если то же удастся сделать с атомами антиматерии, их также можно будет исследовать.

Ученые могут провести более точные измерения и разгадать давно волнующие их тайны: в частности, как антиматерия взаимодействует с гравитацией. Сейчас команда планирует далее работать над охлаждением антиматерии. Если все получится, исследователи ответят на одни из самых важных вопросов, связанных с нашим пониманием Вселенной.