Първо доказателство за антиматерията - Айнщайн е бил прав

ЦЕРН успя да установи, че тя пада под влиянието на гравитацията, точно както и материята

Учени направиха ключово откритие за антиматерията, мистериозната субстанция, която е била доста разпространена, когато се е родила Вселената ни. Това е противоположното на материята, от която са направени звездите и планетите.

Материята и антиматерията са били в равни количества при големия взрив, който създава нашата Вселена. И докато материята е навсякъде, то нейният антипод е дяволски труден за откриване.

Но според последните открития те реагират на гравитация напълно еднакво. От години учените се опитват да открият техните разлики и прилики. Според тях това ще обясни как е създадена Вселената.

Откритието, че антиматерията се издига при гравитацията, вместо да пада надолу, щеше да разбие всичко, което човечеството знаеше за физиката.

За първи път в историята обаче бе доказано, че атомите антиматерия падат надолу. И вместо да бъде някаква затворена улица в науката, сега се отварят
нови хоризонти. Като например с каква скорост пада антиматерията? Същата ли е като при материята?
По време на големия взрив материята и антиматерията е трябвало да се комбинират и да се унищожат една друга, като оставят нищо повече от светлина. Но това не се получава и това е една от най-големите мистерии във физиката и откриването на разликата между тях може да е ключът към решението .

По някакъв начин материята надвива антиматерията в тези първи моменти на съзидание. И според д-р Даниел Ходжинсън от изследователния екип на ЦЕРН ключът може да бъде точно това - как се държат под въздействието на гравитацията.

“Ние не разбираме как нашата Вселена е станала толкова доминирана от материята и това мотивира нашите експерименти”, обяснява тя.

Повечето антиматерия съществува мимолетно
във Вселената, за части от секундата. За да направи експериментите си, екипът на ЦЕРН трябваше да я направи в по-стабилна и по-издръжлива форма.

Професор Джефри Хангст от 30 г. насам строи устройство, което да конструира хиляди атоми антиматерия от субатомни частици, да ги улови и след това да ги пусне.

“Антиматерията е просто най-мистериозното нещо, което може да си представите”, смята той. “Доколкото знаем, в един момент можем да си направим вселена като нашата, стига да имаме достатъчно антиматерия. Но сега направихме първата стъпка. Това е отговор на един от основните въпроси - какво е антиматерия и как се държи”, твърди той.

Какво е антиматерия? Всичко в нашия свят е материя. Тя се състои от атоми. Най-простият е този на водорода. От него е направено слънцето. И се състои от протон с положителен заряд в средата и електрон с отрицателен заряд, който обикаля около него. С антиматерията зарядът просто е обратен. Така се появява антиводородът, версията на антиматерията, която се използва в експериментите на ЦЕРН. Той има протон с отрицателен заряд (антипротон) и положителна версия на електрона (позитрон), който обикаля около него.

Тези антипротони се произвеждат от обстрела на частици в ускорителите на ЦЕРН. Те пристигат в лабораторията по антиматерия през тръби. Движат се със скорост, близка до тази на светлината. Това ги прави прекалено бързи, за да бъдат контролирани от учените.

Първата стъпка е да бъдат забавени. Учените ги пускат по кръг. Той изтощава енергията им, докато се достигне скорост, която може да се контролира и засича.

След това антипротоните и позитроните се пращат в гигантски магнит, където се смесват и правят хиляди атоми антиводород.

Магнитът прави поле, което задържа антиводорода. Ако някой се докосне до съда, в който се намира, всичко ще се разпадне. Просто антиматерията не може да се докосва до нашия свят. Когато се изключи магнитното поле, атомите антиводород се освобождават. След това сензори улавят тяхната посока на движение. Някои теоретици предполагаха, че антиматерията ще тръгне нагоре. Други, като самия Алберт Айнщайн, вярваха в обратното. Още в своята обща теория на относителността преди повече от век той твърди, че тя трябва да се държи точно като материя и да се движи надолу. Сега това е доказано, и то с най-голямата възможна точност до момента, че Айнщайн е бил прав. Но само защото антиматерията пада надолу, не означава, че се движи със същата скорост като материята.

Следващите стъпки на изследването е подобряване на експеримента - да бъде по-сензитивен, че да улови и най-малката разлика в скоростта на антиматерията. При това положение ще се отговори на един от най-важните въпроси - как се е появила Вселената ни. В момента скоростта е около 100 метра в секунда. Но според всички това е прекалено неточно.

Първата антиматерия бе създадена в ЦЕРН още през 1996 г. Сегашният експеримент бе проект ALPHA (Antihydrogen Laser Physics Apparatus).