Лазер впервые использовали для глубокой заморозки антивещества
В спокойном заморожженном состоянии антивещество можно будет изучить и сравнить с обычным веществом
В новом эксперименте ультрафиолетовый лазер подавил тепловую дрожь атомов антиводорода, охладив антиатомы до уровня чуть выше абсолютного нуля. Этот метод замедления антивещества — противоположно заряженного аналога нормальной материи — поможет ученым создать первые молекулы антивещества. Как сообщают исследователи, укрощение неуправляемого антивещества с помощью лазера также позволит физикам гораздо точнее измерять свойства антиатомов, а сравнение антиатомов с нормальными атомами поможет проверить некоторые фундаментальные теории.
Лазеры могут охлаждать атомы, подавляя их вибрацию потоком легких частиц или фотонов. Но охладить антивещество лазером было трудно, потому что, во-первых, «сделать антивещество действительно сложно», — говорит спектроскопист Такамаса Момосе из Университета Британской Колумбии в Ванкувере.
Чтобы создать атомы антиводорода, Момос и его коллеги смешали антипротоны с позитронами (античастицами электронов), в лаборатории физики элементарных частиц ЦЕРН недалеко от Женевы. В течение нескольких часов лазерный луч, настроенный на определенную частоту, замедлял движение атомов антиводорода со скорости от 90 метров в секунду до примерно 10 метров в секунду.
Наблюдения за переохлажденным антиводородом позволят проверить идею симметрий: зарядовое сопряжение (С), пространственная четность (Р) и симметрия по отношению к обращению времени (Т). Нормальные атомы должны поглощать и излучать фотоны с той же энергией, что и их аналоги из антивещества. Даже самые незначительные различия между водородом и антиводородом могут подорвать современные теории физики, говорит соавтор исследования физик элементарных частиц Макото Фудзивара из канадского национального центра ускорителей элементарных частиц TRIUMF в Ванкувере.
Теория гравитации Эйнштейна предсказывает, что материя и антивещество должны падать на Землю с одинаковой скоростью. Лабораторные эксперименты, сбрасывающие охлажденные антиатомы, вместо теплых и нервных, в свободное падение, могут дать более четкое представление о влиянии гравитации на все вокруг.