Mister Of Mystery: Antimatter Beam Voisi Auttaa Ratkaisemaan Fysiikan Palapeli

{h1}

Uusi kokeilu, joka ensimmäistä kertaa luo anti-vetyatomeja, voisi auttaa tutkijoita ymmärtämään, miksi antimateria on niin vähäinen on maailmankaikkeus.

Uuden kokeilun Sveitsin fysiikan laboratoriossa on ensimmäistä kertaa onnistunut tuottamaan antimatterin vetyatomeja, joka voisi auttaa ratkaisemaan fyysisen fysikaalisen kysymyksen.

Uusi julkaisu, joka on tänään yksityiskohtainen (21.1.) Nature Communications -lehdessä, tuo tutkijat askeleen lähemmäksi ymmärrystä siitä, miksi ihmiset, tähdet ja maailmankaikkeus ovat peräisin aineesta sen oudon serkun sijaan, antimateriaalista.

"Se on yksi fysiikan peruskysymyksistä: emme vain tiedä, miksi olemme olemassa", kertoi tiedekunnan kirjoittaja Stefan Ulmer, japanilaisen tieteellisen tutkimuslaitoksen RIKENin fyysikko.

Uusi esittely mahdollistaa tarkemmat mittaukset, jotka voivat sitten alkaa vastata tähän kysymykseen. [9 suurinta ratkaisematonta mysteeriä fysiikassa]

Mysteeriasia

Kaikilla aineilla on antimateriaalivalinnat - hiukkaset, joilla on sama massa, mutta vastakkaiset lataukset ja magneettinen spin. Kun aine ja antimateriaali törmäävät, ne tuhoavat ja muodostavat energiaa. Laboratoriokokeissa materiaalia ja antimateriaa luodaan yhtä paljon, Ulmer sanoi.

Mutta maailmankaikkeus on materiaalista.

"Kosmologisessa mittakaavassa emme koskaan tarkkaile antimateriaa maailmankaikkeudessa, kuten antimateriaaligeaksit tai tähdet", Ulmer kertoi WordsSideKick.comille.

Joten jos antimateriaa luodaan niin usein kuin asia ja käyttäytyy samalla tavalla, miksi siellä on niin vähän?

Tämän poikkeavuuden selittämiseen on useita tapoja. Yksi mahdollisuus on se, että aine / antimateriaalinen symmetria tai ajatus siitä, että molemmilla aineilla on sama massa, mutta vastakkaiset maksut ja pyöräytykset, ei pidä. Toinen mahdollisuus on, että vähän enemmän asiaa oli alussa - noin 13,8 miljardia vuotta sitten, kun Big Bang muodosti maailmankaikkeuden. Tämän seurauksena melkein kaikki antimateriaali tuhoutuivat, jättäen enimmäkseen asiaa jäljessä. Mutta fyysikot eivät näe, miksi olisi ollut enemmän väliä kuin antimateriaa Big Bangissa, Ulmer sanoi.

Antimateriaalipalkki

Tämän arvoituksen ymmärtämiseksi tutkijat toivovat, että he voivat koettelemaan materiaalin ja antimateriaalikumppaneidensa symmetriaa uskomattoman tarkasti. Symmetria, joka on yksi fysiikan hallitsevan mallin perusperiaatteista, ennustaa näiden hiukkasten toimivan identtisesti.

Antimateriaalihiukkasten luominen ei ole kuitenkaan helppoa.

Tätä varten Ulmer ja hänen kollegansa työskentelevät CERNin Antiproton-hidastimella Genevessä toimivan fysiikan organisaatiossa, joka johtaa suuria maanalaisia ​​kiihdyttimiä, sekoittaa antielektroneja (tai positroneja) antiprotonien kanssa antihydrogeenimolekyylien muodostamiseksi. Koska vety on yksinkertaisin ja yksi parhaiten ymmärretyistä atomeista, sen antimateriaalikumppanin tutkiminen voisi olla hyödyllistä paljastamaan aineen ja antimateriaalin väliset symmetriaerot.

Joukkue käytti sitten voimakkaita magneettikoukkuja vetämään anti-vetyatomia riittävän kauan tutkimaan niiden ominaisuuksia (sekä pitämään ne pois aineesta, joka voisi tuhota ne). Yleensä kuitenkin magneettikentät muuttavat spektroskooppiset ominaisuudet - energian taajuus ja aallonpituudet - antipartikkelien emittoimana.

Niinpä joukkue käytti magneettisulkua, joka pakotti antimateriaalipartikkeleita virtaamaan kauemmas magneettikenttien alavirtaan, vähentämällä magneettikentän aiheuttamia vääristymiä. Tähän mennessä tiimi on tuottanut 80 antihydrogeenihiukkasia, joita voidaan mitata lennolla 8,9 jalkaa (2,7 metriä) vahvoilta magneettiloukkuilta, joissa niitä tuotettiin. (Vaikka anti-vetyatomeja on loukussa ja mitattu aiemmin, tämä on ensimmäinen kerta, kun palkki on tuotettu ja mitattu pois magneettisulusta, tutkijat sanovat.)

Uudet tulokset avaavat tien hyperfinirakenteen parempien spektroskooppisten mittausten tai energian tasojen muutosten suhteen anti-vetyatomissa. Tutkijat ovat jo mitanneet tämän ominaisuuden vetyatomeissa uskomattoman tarkalla tarkkuudella, joten havaitsemalla pieniä eroja antihydrogenaalisissa spektreissä voisi paljastaa uuden fysiikan, Ulmer sanoi.

Seuraa Tia Ghoseia Viserrys ja Google+. seurata WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Alkuperäinen artikkeli aiheesta WordsSideKick.com.


Video Täydentää: .




FI.WordsSideKick.com
Kaikki Oikeudet Pidätetään!
Jäljentämistä Materiaalien Sallittu Vain Prostanovkoy Aktiivinen Linkki Sivustoon FI.WordsSideKick.com

© 2005–2019 FI.WordsSideKick.com