Исследователи первыми охладили антиматерию, что дает возможность изучить ее свойства более подробно.
Ученые из ЦЕРНА впервые применили лазеры для охлаждения антиматерии. Эта веха может помочь раскрыть некоторые секреты этой странной субстанции, включая ответ на вопрос, почему она не уничтожила Вселенную вскоре после Большого взрыва. Об этом сообщает New Atlas.
В отличие от неуловимой темной материи, антиматерия более осязаема для ученых, так как она была успешно выделена, произведена и исследована в последние годы. На самом деле это обычная материя с противоположным электрическим зарядом, что означает, что если антиматерия и материя вступят в контакт, они уничтожат друг друга во взрыве энергии.
Эта особенность затрудняет хранение и транспортировку, не говоря уже об изучении антиматерии. За последнее десятилетие ученые из ЦЕРНА разработали более совершенные контейнеры, использующие электромагнетизм. Он используется для удержания антиматерии в вакууме в течение более длительных периодов времени, от доли секунды до нескольких минут, и даже более года. Это позволило ученым изучать материю различными способами, включая ее спектр и то, как она реагирует на гравитацию. Основная цель таких исследований-выяснить, является ли электрический заряд единственным отличием материи от антиматерии.
Но исследование сталкивается с другой проблемой: температура антиатомов создает шумную среду, которая не позволяет проводить точные измерения. Поэтому исследователи ЦЕРНА охлаждали атомы антиводорода лазерами.
Этот метод охлаждения часто используется с обычными веществами, но никогда раньше не применялся к антиматерии. Атомы (или антиатомы) поглощают фотоны лазерного излучения, на короткое время переходя в более высокоэнергетическое состояние. Вскоре они снова распадаются до своего низкоэнергетического состояния. Если этот цикл повторится, атомы будут постепенно замедляться все больше и больше.
В эксперименте ученые использовали импульсный лазерный свет, специально разработанный для атомов антиводорода. После нескольких часов работы с атомами команда обнаружила, что их средняя кинетическая энергия упала до одной десятой от первоначального состояния. Это охладило их до 0,012 Кельвина, что немного выше абсолютного нуля. Ученые считают, что этот метод может помочь сделать более точные измерения антиматерии, что в свою очередь покажет, насколько она отличается от обычной материи.
Ответ на этот вопрос также, вероятно, поможет решить одну из самых важных загадок космологии, например, почему Вселенная все еще существует. Считается, что Большой взрыв должен был создать равное количество материи и антиматерии, но в итоге они не нейтрализовали друг друга, уничтожив все вокруг. Тот факт, что материя доминирует во Вселенной, которую мы видим сегодня, указывает на некоторую разницу между ними, которая нарушает первоначальные масштабы.
