Otkrivena jedna od tajni antimaterije: Naučnici u CERN-u ispitali da li na nju deluje sila gravitacije

Foto: Handout / AFP / Profimedia

Galileo Galilej je navodno dokazao teoriju gravitacije puštajući predmete da padaju sa Krivog tornja u Pizi. Naučnici u Evropskom centru za naučna istraživanja (CERN) su, više od 400 godina kasnije, izveli tehnološki napredniju verziju tog eksperimenta da bi prvi put dokazali da i antimaterija pada po zakonima gravitacije, piše Gardijan. Istraživanje je pokazalo da gravitacija vuče antivodonik na dole i da, kada je reč o antimateriji, antigravitacija ne postoji.

- Široko govoreći, stvaramo antimateriju i izvodimo tip eksperimenta nalik Galilejevom puštanju predmeta sa Krivog tornja u Pizi. Puštamo antimateriju i gledamo da li ide gore ili dole – rekao je prof. Džonatan Vurtele, teorijski fizičar sa Univerziteta Kalifornije u Berkliju.

Preporučujemo

Antimaterija je suprotnost materiji sa nekim osnovnim svojstvima, poput električnog naboja, koji su obrnuti. Antiprotoni imaju istu masu, ali negativan naboj, dok su antielektroni pozitivno naelektrisani. Kada se materija i antimaterija sretnu, one poništavaju jedna drugu i stvaraju energiju, što znači da u svetu kojim dominira materija, poput našeg, antimaterija samo privremeno postoji. Ali većina teorija smatra da je jednaka količina materije i antimaterije nastala tokom Velikog praska, a misterija toga šta se desilo sa antimaterijom je centralno pitanje osnova fizike.

Za neke, koncept antigravitacije bio je potencijalno objašnjenje za razdvajanje materije i antimaterije u ranom univerzumu. Postoje i drugi teorijski razlozi zbog kojih je ova ideja malo verovatna, ali nikad ranije nije ispitana.

Fizičari koji proučavaju antivodonik – antiproton uparen sa antielektronom ili pozitronom – definitivno su dokazali da ga gravitacija vuče na dole, a ne gura na gore. Kada je reč o antimateriji, antigravitacija ne postoji, zaključeno je. Eksperimentalni rezultati objavljeni su danas u žurnalu Nature, a uradio ih je tim koji radi na kolaboraciji ALPHA (Aparat za antivodoničnu lasersku fiziku) u CERN-u.

Gravitaciono ubrzanje antimaterije koje je tim dobio je slično onom za normalnu materiju na Zemlji – 1 G ili 9,8 metara po sekundi na kvadrat. Preciznije, otkriveno je da je unutar standardne varijacije za normalnu gravitaciju od okko 25 odsto.

- Antimaterija ubrzava na dole i to u skladu sa standardnim varijacijama ubrzanja. Suština je da nema „besplatnog ručka“ i da nema levitacije korišćenjem antimaterije – rekao je Džoel Fajans, profesor fizike sa Univerziteta Kalifornije u Berkliju, a prenosi Psych.org.

Rezultati neće iznenaditi većinu fizičara, navodi se. Teorija opšte relativnosti Alberta Ajnštajna, iako nastala pre otkrića antimaterije 1932, smatra da je sva materija identična, što znači da antimaterija i materija reaguju na isti način na gravitacione sile. Sva normalna materija, poput protona, neutrona i elektrona, imaju antičestice sa suprotnim električnim nabojom i kada se sretnu sa odgovarajućom normalnom materijom, potpuno nestaju.

- Suprotan rezultat imao bi veliki uticaj, bio bi neusklađen sa principima Ajnštajnove teorije relativnosti. Ovaj eksperiment je prvi put da su direktno merene sile gravitacije na neutralnu antimateriju. To je korak napred u razvoju nauke neutralne antimaterije – rekao je Vurtele.

Uprkos tome što je malo ko mislio da gravitacija ne utiče na misterioznu antimateriju, ovo je prvi put da je to eksperimentalno dokazano, što je važan korak u otkrivanju tajni antimaterije.

- Dok sve ne izmerimo jednostavno se ne zna. To je nauka – rekao je Džefri Hangst, fizičar Univerziteta Arhus u Danskoj i portparol kolaboracije ALPHA.

(Telegraf Nauka/The Guardian/Psych.org)