Oamenii de știință au făcut o descoperire cheie despre antimaterie- o substanță misterioasă care era abundentă la începutul Universului.
Antimateria este opusul materiei, din care sunt făcute stelele și planetele.
Ambele au fost create în cantități egale în Big Bang-ul care a format Universul nostru. În timp ce materia se găsește peste tot, opusul ei este acum extrem de greu de găsit.
Legatura cu gravitatia
Cel mai recent studiu a descoperit că cele două reacționează la gravitație în același mod.
De ani de zile, fizicienii se străduiesc să le descopere diferențele și asemănările, pentru a explica modul în care a apărut Universul.
Descoperirea faptului că antimateria s-a ridicat ca răspuns la gravitație, în loc să cadă, ar fi aruncat în aer tot ceea ce știm despre fizică.
Acum, ei au confirmat pentru prima dată că atomii de antimaterie cad în jos. Însă, departe de a fi o fundătură științifică, acest lucru deschide ușile către noi experimente și teorii. Cade cu aceeași viteză, de exemplu?
În timpul Big Bang-ului, materia și antimateria ar fi trebuit să se combine și să se anuleze reciproc, lăsând doar lumina. De ce nu a fost așa este unul dintre marile mistere ale fizicii, iar descoperirea diferențelor dintre cele două este cheia pentru rezolvarea lui.
Cumva, materia a învins antimateria în acele prime momente ale creației. Modul în care aceasta răspunde la gravitație ar putea deține cheia, potrivit Dr. Danielle Hodgkinson, membru al echipei de cercetare de la Cern din Elveția, cel mai mare laborator de fizică a particulelor din lume.
"Nu înțelegem cum a ajuns Universul nostru să fie dominat de materie și, prin urmare, acest lucru este ceea ce motivează experimentele noastre", mi-a spus ea. Cea mai mare parte a antimateriei există doar trecător în Univers, pentru fracțiuni de secundă. Prin urmare, pentru a efectua experimente, echipa Cern a trebuit să o producă într-o formă stabilă și de lungă durată.
Profesorul Jeffrey Hangst a petrecut treizeci de ani construind o instalație care să construiască minuțios mii de atomi de antimaterie din particule subatomice, să le prindă în capcană și apoi să le arunce.
"Antimateria este pur și simplu cea mai tare și misterioasă chestie pe care ți-o poți imagina", mi-a spus el.
"Din câte am înțeles, ai putea construi un univers la fel ca al nostru, cu noi doi făcuți doar din antimaterie", mi-a spus profesorul Hangst.
"Este pur și simplu inspirat de abordat; este una dintre cele mai fundamentale întrebări deschise despre ce este această materie și cum se comportă."
Citește și: Gingii inflamate la bebelusi: cauze si solutii privind tratamentul
Ce este antimateria?
Să începem cu ceea ce este materia: Totul în lumea noastră este făcut din ea, din particule mici numite atomi.
Cel mai simplu atom este hidrogenul. Din el este alcătuit în cea mai mare parte Soarele. Un atom de hidrogen este alcătuit dintr-un proton încărcat pozitiv în mijloc și un electron încărcat negativ care orbitează în jurul acestuia.
În cazul antimateriei, sarcinile electrice sunt inversate.
Să luăm exemplul antihidrogenului, care este versiunea antimaterie a hidrogenului, folosită în experimentele de la Cern. Acesta are un proton încărcat negativ (antiproton) în mijloc și o versiune pozitivă a electronului (pozitron) care orbitează în jurul său. Acești antiprotoni sunt produși prin ciocnirea particulelor în acceleratoarele de la Cern. Aceștia ajung la laboratorul de antimaterie de-a lungul unor conducte cu viteze apropiate de viteza luminii. Această viteză este mult prea mare pentru ca ei să poată fi controlați de cercetători.
Primul pas este să le încetinească, lucru pe care cercetătorii îl fac trimițându-le în jurul unui inel. Acest lucru le extrage energia, până când se mișcă într-un ritm mai ușor de controlat.
Antiprotonii și pozitronii sunt apoi trimiși într-un magnet uriaș, unde se amestecă pentru a forma mii de atomi de antihidrogen.
Magnetul creează un câmp care captează antihidrogenul. Dacă acesta ar atinge partea laterală a containerului, ar fi distrus instantaneu, deoarece antimateria nu poate supraviețui contactului cu lumea noastră.
Când câmpul este oprit, atomii de antihidrogen sunt eliberați. Apoi, senzorii detectează dacă au căzut în sus sau în jos.
Unii teoreticieni au prezis că antimateria ar putea cădea în sus, deși majoritatea, în special Albert Einstein în teoria sa generală a relativității de acum mai bine de o sută de ani, afirmă că ar trebui să se comporte la fel ca materia și să cadă în jos.
Cercetătorii de la Cern au confirmat acum, cu cel mai mare grad de certitudine de până acum, că Einstein avea dreptate.
Dar doar pentru că antimateria nu cade în sus, nu înseamnă că ea cade în jos cu exact aceeași viteză ca și materia.
Pentru următorii pași ai cercetării, echipa își îmbunătățește experimentul pentru a-l face mai sensibil, pentru a vedea dacă există o mică diferență în ritmul în care antimateria cade.
În caz afirmativ, ar putea răspunde la una dintre cele mai mari întrebări: cum a apărut Universul.
Rezultatele au fost publicate în revista Nature.
Citește și: Greva scenariștilor de la Hollywood s-a încheiat! Ce au obtinut?
Citește și: Guvernul SUA dă în judecată Amazon într-un caz de monopol istoric!
