Группа ученых и фрагмент устновки, в которой получают антиводород (CERN)
Группа ученых и фрагмент устновки, в которой получают антиводород (CERN)

Всем доброго времени суток! Сегодня говорим на серьезную научную тему ;) Вот ученых заинтересовал вопрос — как антиматерия реагирует на гравитацию?

Антиматерия, как стало известно в последние десятилетия, является точной противоположностью материи, т.е. вещества. Каждая элементарная частица имеет своего антипода с такой же массой и спином (грубо — направлением вращения), и противоположным зарядом. Например, электрону с зарядом -1 соответствует позитрон, который имеет положительный заряд +1.

Несмотря на бесконечные опыты, включая постройку Большого Адронного Коллайдера (уже весь интернет ждет появления черных дыр и готовится превратиться в хэдкрабов — персонажей пост-апокалиптической игры Half-Life), мы так и не знаем, что произойдет, если поместить кирпич из антиматерии, скажем, на орбиту Земли.

Некоторые физики предлагают узнать ответ на вопрос в заголовке с помощью следующего способа. Надо создать пучок античастиц и пустить его горизонтально, измеряя, куда он отклонится — к или от земли. Большинство считают, что антиматерия ведет себя так же, как и обыкновенное вещество, т.е. притягивается к источникам гравитации, но если это не так, то человечество может получить невиданную возможность производить силу тяжести, направленную в любую нужную сторону.

Согласно общей теории относительности, гравитация одинаково взаимодействует и с материей, и с антиматерией. Но теории, пытающиеся совместить общую теорию относительности с квантовой механикой, показывают, что может существовать две дополнительных силы, связанных с гравитацией. В случае с обыкновенным веществом они мизерны, но с антиматерией эти силы должны умножаться, вызывая неизвестные нам эффекты.

Если ученые смогут доказать, что антиматерия отталкивается от гравитационного поля, то это объяснит, почему мы так мало о ней (антиматерии) знаем на практике, иначе говоря — почему она так далеко от нас и хорошо скрывается, ведь после Большого взрыва ее количество было равно количеству обыкновенного вещества?

Один из экспериментов, который был предложен ученым Томасом Филипсом из университета Дьюк, это исследование движения атомов антиводорода в ускорителе частиц Fermilab. Антиводород состоит из двух частиц — антипротона (который легко можно получить, сталкивая протону в ускорителе) и позитрона. Контроль получившегося атома — отдельная история, потому что иначе он мгновенно исчезнет, прореагировав с окружающим веществом. Эксперимент очень сложен для осуществления, потому что, в частности, еще неизвестно, как обнаружить этот антиводород, если при любой попытке вмешательства он реагирует с веществом и исчезает (аннигилирует). Одним из вариантов предложено пропустить пучок антиводорода через дифракционную решетку. Более половины атомов при этом прореагирует с решеткой, оставив четкий след, в направлении которого следует ожидать пучок античастиц с вероятностью... всего 1%!

«Если они получат вероятность хотя бы 10%, я буду дико радоваться», сказал Майкл Ньето из лаборатории Лос Аламос. «Это как рулетка, потому что материя и антиматерия могут вести себя одинаково в гравитационном поле, и возможно, разница будет исчезающе мала, но попробовать стоит».

Вот ведь непоседливые исследователи. Насколько обычный человек далек от этих исследований, и тем не менее это изучается, ведь если результат будет положительным, то со временем, возможно, даже я и вы получим возможность использовать антиматерию в качестве средства передвижения ;)

Добавить в закладки
Получать посты по e-mail