Антиматерија на хиљаду секунди

Женева – Шеснаест минута и није тако пуно времена. Можда довољно за шољицу кафе или да се истрчи два-три километра, под условом да сте у доброј форми. Али, уколико имате при руци неколико атома антиматерије, то би могло да буде довољно времена да научите нешто о настанку свемира.

Пре десетак дана, научници Европске организације за нуклеарна истраживања (ЦЕРН) „ухватили” су антиматерију – несталну „слику у огледалу” свега видљивог –и то први пут у стабилном стању.

Успели су да атоме антиводоника, антиматеријског еквивалента водоника, најосновнијег елемента, „улове” и задрже 1.000 секунди, или 16 минута и 40 секунди. Претходни рекорд износио је свега 172 милисекунде или мање од једне петине секунде. Реч је о важном продору који тешко могу да разумеју они са недовољно знања из физике.

Проучавање антиматерије доскоро није било једноставно. Приликом сусрета било које античестице са својим материјалним панданом долази до међусобног уништавања у жестоком праску енергије. Атом антиводоника, сачињен од позитрона и антипротона, моментално ишчезава у контакту са било којом материјом. Једини начин да се антиматерија „ухвати” је тај да се „зароби” у магнетском пољу.

Све донедавно, то је значило да су се могле изоловати и проучавати само субатомске античестице јер се у магнетском пољу може манипулисати једино наелектрисаним античестицама, антипротонима и позитронима. Будући да цели атоми немају електрични набој, магнети су у њиховом случају ограниченог дејства.

Децембра прошле године, међутим, тим физичара ЦЕРН-а успео је да зароби целе атоме антиводоника користећи магнетна поља, јер на врло ниским температурама антиатоми се понашају као сићушни магнети.

Иако краткотрајан, био је то изузетан технички подвиг. Тим научника је успео да задржи антиводоник свега неколико микросекунди пре него што је искључио поља, како би антиатоми могли да се униште у контакту са материјом. Затим су помоћу детектора посматрали праскове који су из тога резултирали.

„Ма колико невероватни, ови експерименти нам пружају прилику да сазнамо пуно о антиматерији. Наш циљ је да посматрамо њено постојање, а не само да документујемо њену деструкцију. То је попут разлике између посматрања трагова животиње и њеног проучавања у заробљеништву”, оцењује Том Вајнти, физичар у ЦЕРН-у.

На почетак постојања универзума, пре око 13,7 милијарди година, непосредно после Великог праска, свемир се – према садашњем схватању – састојао од једнаких делова материје и антиматерије. Уколико је то тачно, могло се очекивати да ће доћи до међусобног уништавања, али се то није десило. Готово сва антиматерија у свемиру је одавно нестала, али је остало довољно материје за стварање функционалног свемира.

Све би то имало смисла уколико би између антиматерије и материје постојала разлика којом би се могао објаснити бржи нестанак антиматерије.

-------------------------------------------------------------------

Крајем године почињу два нова експеримента

Главни циљ физике антиматерије је да пронађе где се крије асиметрија, односно у чему се материја и антиматерија разликују. Постоје две полазне тачке: прво, треба утврдити да ли антиводоник реагује на светлост на исти начин као и водоник, а затим установити да ли гравитација делује на антиводоник на уобичајен начин. Крајем године, почињу оба експеримента.Први укључује спектроскопију и сличан је методама које се користе у одређивању хемијског састава удаљених звезда. Бомбардовањем атома ласерима или микроталасима научници могу да утврде које фреквенције атом апсорбује и тако сазнају више о његовој природи. Други експеримент, назван „Аегис”, треба да одреди да ли антиматерија пада на Земљу на исти начин као и материја.