CERN meri spektroskopske podatke antivodika

Predlani so v CERN-u uspeli pripraviti nekaj atomov antivodika, ki sestojijo iz negativnih antiprotonov in pozitivnih pozitronov, in jih zadržati za nekaj sto milisekund. Ogromen korak naprej jim je uspel lani, ko so uspešno zadržali 309 atomov antivodika za skoraj 18 minut, kar je v atomskem svetu cela večnost. Šlo je za težak izziv, saj so antiatomi nevtralni, zato jih lahko izolirane od materije držimo le z magnetnimi pastmi. Sedaj ko imajo tehnologijo za daljše hranjenje antivodika, začenjajo serijo raziskav o lastnosti antimaterije.

Standardni model predvideva obstoj CPT-simetrije. To pomeni, da pri zamenjavi naboja (materije z antimaterijo), parnosti in smeri puščice časa opazimo enake rezultate eksperimentov. Hkrati pa še vedno iščemo odgovor na eno najpomembnejših še nepojasnjenih kozmoloških vprašanj, in sicer zakaj vesolje sestoji (z našega zornega kota) izključno iz materije. Očitno mora obstajati fundamentalna razlika v vsaj eni lastnosti materije in antimaterije, zaradi katere je v mladem vesolju na vsako milijardo antidelcev nastal en delec več - danes nas sestavlja prav ta prebitek.

V reviji Nature poročajo, da so uspeli izmeriti prve spektroskopske podatke antivodikovih atomov. V aparatu ALPHA (shema v priloženem videoposnetku) so ujeli antivodikove atome, ki imajo enako usmerjen spin. Ko so jih vzbujali z elektromagnetnim valovanjem EEMV) ustrezne valovne dolžine (šlo je za mikrovalove), so spin antivodiku obrnili, tako da ta ni bil več ujet. Antiatomi so ob stiku z materijo anihilirali, kar so merili v CERN-u. Atomi, ki so jih obsevali z ustreznimi valovnimi dolžinami, so imeli bistveno krajši čas ujetja, kar se je dalo izmeriti.

Trenutno je ekipa v CERN-u dokazala, da je mogoče s spektroskopskimi metodami meriti antivodik. V prihodnosti bodo izvedli vrsto eksperimentov, s katerimi bodo določili osnovne konstante in lastnosti antimaterije, da bodo preverili veljavnost vseh napovedi kvantnih simetrij in mogoče ugotoviti, zakaj nas sestavlja materija in ne antimaterija.