Extraordinar! Primii atomi de antimaterie, izolati de cercetatorii de la Geneva
Cercetatorii au reusit pentru prima data izolarea unor atomi de antimaterie, suficient de mult timp incat sa poata fi studiati. Fizicienii de la Centrul European pentru Cercetare Nucleara, CERN, de la Geneva, au obtinut 38 de atomi de anitihidrogen, care au "trait" circa doua zecimi de secunda fiecare, transmite BBC News.
Reusita oamenilor de stiinta de la CERN, unde se afla si cel mai mare accelerator de particule, Large Hadron Collider, reprezinta un pas inainte foarte important pentru fizicieni. Cercetatorii au reusit sa obtina antihidrogen, care a fost insa distrus imediat ce a intalnit materie. Posibilitatea de a studia atomi de antimaterie va permite efectuarea unor teste fundamentale pentru intelegerea fizicii.
Actualul "model standard" al fizicii sustine ca pentru fiecare particula - proton, electron, neutron si o serie de alte particule exotice - exista o particula opusa ei, o antiparticula. De exemplu, antiparticula electronului este o pozitronul. Antiparticulele au sarcina electrica opusa particulelor de materie, dar au masa egala. In cazul pozitronului, acesta are masa egala cu a electronului, dar are sarcina pozitiva, spre desobire de electron care are sarcina electrica negativa.
Pozitronii sunt deja folositi in medicina, in cadrul unei tehnici de imagistica numita tomografie cu emisie de pozitroni, noteaza site-ul BBC News.
De ce este atat de interesanta reusita fizicienilor de la Geneva? Cercetatorii incearca sa descifreze unul dintre marile mistere ale fizicii: de ce universul este alcatuit, in cea mai mare parte, din materie si nu din antimaterie. Legile fizicii nu fac distinctie intre materie si antimaterie iar in momentul nasterii Universului ar fi trebuit sa fie cantitati egale din amandoua, sustin teoriile actuale.
Producerea de particule de animaterie, precum pozitroni si antiprotoni, a devenit, in ultimii ani, un lucru obisnuit in laboratoarele de fizica. Asamblarea lor in atomi de antimaterie este insa mult mai dificila, explica BBC News .
In 2002, doua grupuri de cercetatori au reusit acest lucru. Manevrarea antihidrogenului, atomi alcatuiti din cate un antiproton si un pozitron, este foarte complicata pentru ca atomii nu trebuie sa intre in contact cu nimic altceva. Cand atomi de materie si antimaterie se intalnesc, se anihilieaza reciproc instantaneu, rezultand o cantitate enorma de energie.
Izolarea atomilor de materie, in forma ionilor (atomi care au o sarcina electrica, in mod normal atomii avand sarcina electrica nula) este posibila folosind campuri electrice sau magnetice. Izolarea atomilor de antihidrogen impune insa un tip special de camp care sa ii contina.
"Atomii sunt neutri - nu au o sarcina eletrcica neta - dar au o mica proprietate magnetica", a explicat Jeff Hangst de la universitatea Aarhus din Danemarca, colaborator la proiectul Alpha, de izolare a antihidrogenului.
"Ii putem compara cu niste mici ace de busola, care pot fi deviate folosind un camp magnetic. Am construit un puternic <<recipient magnetic>> (magnetic bottle = sticla magnetica, n.r.) in zona unde producem antihidrogenul si, daca atomii nu se misca foarte mult, sunt izolati", a spus Hangst pentru BBC News .
Aceste adevarate sculpturi de camp magnetic care alcatuiesc recipientul nu sunt foarte puternice, asa ca era foarte important sa se obtina atomi de antimaterie cu foarte putina energie, adica atomi care se miscau foarte incet.
Echipa de cercetatori a demonstrat ca printre cele zece milioane de antiprotoni si 700 de milioane de pozitroni din supa de particule cu care au lucrat, s-au format 38 de atomi stabili de antihidrogen, care au durat circa doua zecimi de secunda fiecare.
Pasul urmator pentru fizicieni este sa produca din ce in ce mai multi astfel de atomi de antimaterie, care sa existe mai mult timp in capcana magnetica, astfel incat sa poata fi studiati mai atent.
"vrem sa vedem daca exista vreo deosebire intre materie si antimaterie, pe care nu o intelegem inca", a declarta profesorul Hangst, care a precizat ca este foarte posibil ca deosebirile sa fie fundamentale si sa aiba implicatii legate de fenomenele privind energiile extrem de inalte dezvoltate in primele momente de la nasterea Universului.
Studiul citat de BBC a fost publicat in revista Nature. Fizicianul care a propus pentru prima data fiolosirea unui recipient format din campuri magnetice pentru izolarea atomilor de antimaterie este Gerald Gabrielse, de la Universitatea Harvard.
Antimateria este un element des intalnit in filmele si serialele science-fiction, cum ar fi Star Trek, unde este folosita pe post de combustibil, interactiunea dintre materie si materie degajand cantitati uriase de energie.
Foto: Alpha, detectorul de antihidrogen. Flash-uri de lumina au fost inregistrate in momentul in care antimateria a intrat in contact cu materia si particulele s-au anihilat reciproc.
Reply With Quote