Áttörés a részecskekutatásban

Megvan az antianyag!

Elképesztően hosszú ideig sikerült tárolni antihidrogén atomokat.

2011.06.06 10:38Szilágyi Szabolcs - ma.hu
nyomtatásKinyomtatom
beszélj rólaFórumozok róla
+Nagyobb betűméret-Kisebb betűméretbetűméret

Az általunk ismert világ anyagból épül fel, olyan anyagból, melyet atomok, azon belül pedig protonok, neutronok és elektronok alkotnak. Az anyagnak azonban létezik egy másik formája is, az úgynevezett antianyag. Utóbbi megegyezik az előzővel, leszámítva azt a "kis különbséget", hogy az anyag-antianyag találkozásakor óriási mértékű energia szabadul fel. Habár biztosat nem tudunk, de talán ez a folyamat is szerepet játszott abban, hogy a világegyetem 13,7 milliárd évvel ezelőtti keletkezésekor még meglévő egyensúly felborult, és az anyag került túlsúlyba - az antianyag csak elvétve fordul elő az univerzumban, forrásai meglehetősen ritkák.

Ugyanakkor egy folyamatban levő, hidrogénatomokat alacsony energiájú állapotában kutató vizsgálat jelentős előrelépéssel szolgálhat az anyag-antianyag eltérő mennyiségének talányát tekintve. A svájci CERN-ben ugyanis kisebbfajta áttörést sikerült elérni a részecskefizikában: a genfi nukleáriskutató-intézet Alpha csapata a korábbi eredményekhez képest szinte végtelen hosszú ideig csapdába tudott ejteni antihidrogén atomokat. Míg a svájci sikereket megelőzően a másodperc törtrészéig tudtak csupán antianyagot vizsgálni, a CERN kutatói közel 1000 másodpercig tartottak megfigyelés alatt antihidrogén atomokat - a Nature Physics-ben megjelent beszámoló szerint nagyjából 300 antiatomot.
 
A kutatóintézet Nagy Hadronütköztetője (Large Hadron Collider, LHC) segítségével vizsgálja az ősrobbanáshoz közeli állapotokat. Hatalmas sebességre gyorsítva fel, majd egymáshoz ütköztetve az atommagokat, a protonok felbomlásakor felszabaduló még kisebb részecskék és energia kutatásával keresik a válaszokat arra, miként alakult ki a világegyetem. Ugyanakkor a közel abszolút nulla fokra hűtött közegben az antianyag részecskék vizsgálatára is lehetőség nyílik. Ezt kihasználva a kutatók lézeres és mikrohullámú spektroszkóp segítségével mérték össze a mozdulatlanná dermedt antihidrogént annak hidrogén megfelelőjével.
 
Ugyanez a kutatócsapat már tavaly is bíztató eredményt ért el: akkor tucatnyi antianyag atomot sikerült elcsípniük, melyeket 1 másodpercig tarthattak fogva. Tekintve, hogy az LHC-ben lezajló folyamatok többnyire néhány nanoszekundumnyi, azaz a másodperc párszor egymilliomodnyi részéig tartanak, ez is szép eredménynek számított. A svájciak be is írták magukat a részecskekutatás történelemkönyvébe, a közelmúltban pedig saját rekordjukat döntötték meg. Azért számít áttörésnek utóbbi, mert egyetlen másodperc nem elég az úgynevezett alapállapot eléréséhez, ami viszont a pontos mérési vizsgálatok alapfeltétele.
 
Az eredmény felmutatását követően a kutatók nem dőlhetnek hátra elégedetten: a vizsgálatok izgalmas részei még csak most következnek. Terveik szerint a CPT (töltés-paritás-időtükrözés) szimmetriában mutatkozó eltéréseket figyelik meg, azt remélve, hogy még az év vége előtt egy újabb korszakalkotó megfigyeléssel gyarapíthatják az emberiség tudástárát. Hamarosan kiderül, miért van olyan kevés antianyag a világban?

Kapcsolódó írások:

Figyelem! A cikkhez hozzáfűzött hozzászólások nem a ma.hu network nézeteit tükrözik. A szerkesztőség mindössze a hírek publikációjával foglalkozik, a kommenteket nem tudja befolyásolni - azok az olvasók személyes véleményét tartalmazzák.

Kérjük, kulturáltan, mások személyiségi jogainak és jó hírnevének tiszteletben tartásával kommenteljenek!

Amennyiben a Könyjelző eszköztárába szeretné felvenni az oldalt, akkor a hozzáadásnál a Könyvjelző eszköztár mappát válassza ki. A Könyvjelző eszköztárat a Nézet / Eszköztárak / Könyvjelző eszköztár menüpontban kapcsolhatja be.